遥感图像中的城市热岛效应检测方法研究
沈阳城区热岛效应遥感信息提取与分析
沈阳城区热岛效应遥感信息提取与分析摘要：城市热岛效应是城市气温高于四周郊区的温差现象，能对环境生态系统和人类活动产生重大影响。
近年来以遥感、地理信息系统和全球定位系统(3s)为代表的空间信息技术，因其具有传统方法所不可比拟的宏观性、多波段性及多时相性等优点，而被广泛应用于城市热岛的研究，并成为环境科学的一个新热点。
本文利用遥感监测技术对不同年代沈阳城区热岛的空间分布特征进行分析。
选用1989年、2002年、2006年、2007年4个年份的美国陆地卫星数据，主要利用erdas软件实现图像处理、建模、计算和分析。
研究结果表明，1989年到2007年沈阳市植被覆盖有所上升，与之相对应的地区地表温度较低。
热岛现象多分布在植被覆盖较少地区，其中沈阳市大东区、沈河区、皇姑区、和平区和铁西区均存在不同程度的热岛效应。
由此可针对不同地区提出相应的热岛效应缓解策略。
关键词：遥感技术；城市热岛效应；地表亮温；植被覆盖指数（ndvi）abstract: urban heat island effect is a temperature phenomena that city temperature is higher than surrounding suburbs temperature. it can seriously affect environmental and ecological systems and human activities. in recent years, spatial information technology represented by remote sensing, geographic information system and global positioning system(called 3s).itis widely used on the study of urban heat island and becoming a new hot spot of environmental science, because it is broader and has more multi-band and temporal nature than traditional methods. satellite images from landsat system for four dates in 1989, 2002, 2006 and 2007 were used to analyze the spatial distribution characteristics over shenyang city. the image datas were mainly processed by software of erdas imagine in this study.the results show that the vegetation cover increasing in shenyang 1989 to 2007, corresponding to the region the surface temperature is lower. heat island phenomenon scattered in the areas with less vegetation cover. dadong district, shenhe district, huanggu district, heping district and the district of west in shenyang have different degrees of heat island effect. therefore we can propose appropriate tactics to help relieve heat island effect for different regions. keywords: remote sensing technology; urban heat island effect; surface brightness temperature; ndvi中图分类号：tp7 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率，使得城区储存了较多的热量，并向四周和大气中幅射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应[1]。
基于归一化植被指数的城市热岛效应分析
市 总面 积 １ ５ ｍ ， １２ ８ｋ 占江苏 省 总 面积 的 １ ％ ， 中市 区 １ 其
面积 ９ ３ｋ 境 内地势 东南 高西北 低 ， ６ ｍ ， 海拔 １ ４ 。 ９— ５ｍ
２ 热 岛效 应 的 定 量 分 析 模 型
２ １ 基 于 归 一化 植 被指 数 模 型 ．
ｉｌｎ ｆ ｃ ，ｓ ｔ ｐ ｅ ａｕ ｔ ｎ ｉ ｄ ｘ，ａ ｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｉ ｆ ｒｔ ｅ ｍｏ ｉ ｒ ｓａ ｄ ｅｆ ｔ ｅ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｅ ｅ ｕ ｏ ｎ ｒ ｖｄ ｓｂ ｓｓ ｏ ｈ ｎ ｔ ，ｍａ ａ ｅ ｎ ，ａ ｄ ｐａ ｎｎ ｆｃｔ ｎ ｉ ｎ ｎ ． ｏ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｌｎ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｙ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｂ ｎ ｈ ａ ｓａ ｄ ｅｆ ｃ ；ｎ ｒ ｌ ｅ ｉ ｅ￣ｌ ｅ ｏ ｅ ｅａ ｉｎ ｉ ｄ ｘ；Ｃ ＥＲ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒ ａ ｅ ｔ ｌｎ ｆ ｔ ｏ ｍａｉ ｄ ｄｆ ｌ ｉ ｆｖ ｇ ｔｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ｚ ｉ ｅ ｏ Ｂ Ｓ；ｄ ｃｓｏ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎｔ ｉ ｅ
ｏ ｕ ｖ ｙｎ ｎ ａ ｐｎ ， ｈ ｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｎｎ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｕ ｈ ｕ ２ １ １ ，Ｃ ｉ ａ ｆＳ ｒ ｅ ｉｇａ ｄＭ ｐ ｉｇ Ｃ ｉａ Ｕ ｉｅ ｓ ｙ ｏ ｉｇａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｘ ｚ ｏ ２ １ ６ ｈｎ ） ｔ Ｍｉ ｏ
城市热岛效应分析与监测系统设计与实现
城市热岛效应分析与监测系统设计与实现城市热岛效应是指城市相对于周边地区温度较高的现象。
由于城市地表热容、热导率和热辐射率与周边地区不同，导致城市内部温度相对较高，形成热岛效应。
这种现象对城市环境和人体健康都有一定的影响，因此需要设计和实现城市热岛效应的分析与监测系统。
一、城市热岛效应分析系统设计与实现城市热岛效应分析系统是一种集数据采集、处理和分析等功能于一体的综合性系统。
它通过采集城市各个地区的温度数据并对数据进行处理，分析城市热岛效应的形成原因和影响因素，为城市规划和环境改善提供科学依据。
1. 数据采集与传输城市热岛效应分析系统需要大量的温度数据作为分析的基础。
因此，首先需要在城市内部建立一定数量的温度监测点，这些监测点可以布置在高楼、公园、道路等不同类型的区域。
温度监测点上需要安装温度传感器，并将数据通过无线传输或有线传输方式传送到数据中心。
2. 数据处理与分析城市热岛效应分析系统将采集的温度数据进行预处理，包括数据清洗、异常值处理等。
然后，利用统计学方法对数据进行分析，包括计算各个监测点的平均温度、最高温度和最低温度等，并与周边地区进行对比分析，以确定城市热岛效应的程度。
3. 形成与影响因素分析城市热岛效应的形成和影响因素复杂多样，需要通过系统分析来确定。
分析系统应当结合气象数据、土地利用数据、城市化程度等要素，利用数据挖掘和机器学习等方法构建模型，探究温度分布的规律和影响因素的权重，为城市规划和管理部门提供参考。
二、城市热岛效应监测系统设计与实现城市热岛效应监测系统是一种实时监测城市温度和环境状况的系统。
它可以提供持续更新的数据，及时了解城市热岛效应的变化情况，为城市管理者和公众提供参考。
1. 系统布置与传感器选择城市热岛效应监测系统需要在城市内大面积布置温度监测点。
监测点的选取应遵循一定的规则，可以选取具有代表性的高楼、绿地、交通枢纽等区域。
同时，需要选择合适的温度传感器，并配备具有数据传输功能的设备。
遥感辅助城市热岛效应研究考核试卷
A.高温天气
B.风速较小
C.湿度较高
D.云量较少
19.在遥感辅助城市热岛效应研究中，以下哪些数据融合技术可以提高研究结果的质量？（）
A.光谱融合
B.空间融合
C.时间序列融合
D.多源数据融合
20.以下哪些城市特征可能导致热岛效应的分布差异？（）
A.城市规模
17.下列哪种方法不适用于遥感数据提取城市热岛效应信息？（）
A.纹理分析
B.热红外图像分割
C.植被指数
D.数字地面模型
18.关于城市热岛效应的成因，以下哪项描述是正确的？（）
A.城市建筑物高度增加
B.城市交通拥堵
C.城市大气污染
D.城市水体污染
19.以下哪项措施可以有效降低城市热岛效应中的地表温度？（）
1.城市热岛效应只会影响城市的气候，不会对人类生活产生影响。（）
2.增加城市绿地面积可以降低城市热岛效应的强度。（）
3.遥感技术只能通过卫星平台获取城市热岛效应的数据。（）
4.在所有天气条件下，城市热岛效应都同样明显。（）
5.城市热岛效应的缓解措施只需要考虑城市绿化，不需要改变建筑材料。（）
6.遥感图像的空间分辨率越高，越能精确地研究城市热岛效应。（）
1.城市热岛效应的成因包括以下哪些因素？（）
A.城市建筑密度
B.城市人口密度
C.城市绿化减少
D.城市地下管线布局
2.以下哪些遥感技术可用于监测城市热岛效应？（）
A.卫星遥感
B.航空遥感
C.地面遥感
D.模拟遥感
3.城市热岛效应的影响可能包括以下哪些方面？（）
A.能源消耗增加
B.局部气候恶化
城市热岛效应研究
城市热岛效应研究城市热岛效应是指城市相对于周围农田和森林等自然环境而言，热量积聚、温度升高的现象。
随着城市化进程加速，城市热岛效应也成为一个值得关注的问题。
本文将从影响城市热岛效应的因素、对城市生态环境的影响以及减轻城市热岛效应的方法等方面展开论述。
一、影响城市热岛效应的因素1. 建筑密度和高度：高密度建筑群和高层建筑群在城市中的集中分布，使得周围的建筑、道路等吸收和储存了大量的太阳能，导致城市热岛效应的加剧。
2. 硬质表面：城市中大量的水泥、沥青等硬质表面对太阳辐射的吸收量较大，产生更多的热量，进而增加了城市热岛效应。
3. 植被覆盖率：城市中的绿地面积相对较小，植被覆盖率低，导致蒸发散热能力降低，进一步加大了城市热岛效应。
4. 城市人口密度：人口密集度较大的城市，人们的活动和生活会释放大量的热量，增加城市区域的温度。
二、对城市生态环境的影响城市热岛效应对城市生态环境产生了多方面的影响。
1. 气温升高：城市热岛效应使得城市气温较乡村地区明显升高。
高温环境对人们的健康和生活带来一系列问题，如增加中暑和热应激的风险，加剧城市空气污染等。
2. 能源消耗增加：高温环境下，人们对空调、电扇等降温设备的需求增加，导致能源消耗的增加，进一步加剧了城市热岛效应。
3. 水资源利用紧张：城市热岛效应使得城市地表水面蒸发加快，水资源利用压力增大，加剧了城市的干旱化问题。
4. 生态系统破坏：城市热岛效应对植物生长环境产生不利影响，减少了植物的栖息地，破坏了城市生态系统的平衡。
三、减轻城市热岛效应的方法为了减轻城市热岛效应，我们需要采取相应的措施来调整城市环境。
1. 提高建筑绿化率：鼓励在建筑物上增设绿化层，种植植物，增加绿地面积，有效降低太阳辐射和地表温度。
2. 增加水体：通过人工湖泊、水系等方式增加城市内的水体面积，有效降低城市地表温度，改善城市生态环境。
3. 推广绿色建筑：在建筑设计中采用保温、隔热等技术手段，减少能量的消耗，改善室内舒适度，从而减轻城市热岛效应。
城市热岛效应的产生及研讨方法
城市热岛效应的产生及研讨方法文章标题：城市热岛效应的产生及研讨方法工摘要：本文在简述城市化进程中城市热岛效应内涵的基础上，分析了城市热岛效应产生的原因和热岛效应给人们的工作、生活带来的不利影响，介绍了城市热岛效应研究的几种方法，探讨了遥感技术应用于城市热岛效应的前景及进一步研究的意义。
关键词：城市化热岛效应遥感前景1热岛效应产生的原因热岛效应是由多方面的原因造成的，主要原因是城市规模不断扩大和城市迅速开展,城市中高楼林立,建筑物高度集中。
城市地面导热性比松土或湿土高出数倍,并且热容量很高，散热速度快,大量接受太阳辐射，并积蓄能量，吸收和反射、辐射的热量大量被积聚、截留在不太流通的城市街道空间，从而产生热岛效应。
热岛的产生还受到地理条件和自然条件的影响，街道的走向对城市通风的影响也是热岛产生的原因。
城市人口集中，空调的密集使用排出热气，进入空气，形成一个恶性循环。
垃圾废弃物集中,汽车尾气排放的CO2也是城市热岛产生的原因之一。
同时有利于减少热岛强度的因素在城市中又被削弱，首先,在城市中缺乏高大的树木以及灌木和草地，特别是高大的乔木,因为植物能有效地阻挡、吸收太阳辐射、净化空气、减轻热岛强度；其次，建筑物阻碍空气流通，风速减小。
另外，城市中水体缺乏，蒸发量少，植被缺乏，蒸腾量也少，也增加了热岛强度。
2热岛效应的危害2.1夏季发病率提高。
夏季中暑与高温关系十分密切，每年都有因高温而中暑甚至引发死亡的事情发生，尤其在日最高温度超过37℃时，中暑病人、患肠胃疾病病人和高血压、冠心病发作的病人明显增加，由于高温导致死亡的人数也明显增加，温度升高与中暑的死亡率成正比关系。
2.2光化学污染加剧。
在高温季节，汽车尾气和工厂排放的废气中的氮氧化物和碳氢化物，经光化学反响形成一种浅蓝色的烟雾，在热岛的影响下，形成二次污染物，不易沉降，空气混浊，造成散射光，显著降低能见度，水平视程缩短，不利于车辆的行驶安全，对人的眼睛有强烈的刺激作用，也容易引发呼吸道感染。
遥感技术在地理研究中的应用
遥感技术在地理研究中的应用遥感技术是指利用传感器和设备获取地球表面物体信息的技术，它通过无需接触地球表面，而利用卫星、飞机、无人机等平台获取的遥感数据进行解析和分析。
遥感技术在地理研究中具有广泛的应用，本文将介绍遥感技术在地理研究中的几个重要领域应用，并探讨其对地理研究的影响。
一、土地利用与覆盖变化研究遥感技术在土地利用与覆盖变化研究中发挥着重要作用。
传统的土地调查需要大量的人力物力，而且时间和空间上的限制较大。
遥感技术可以获取大范围的土地利用与覆盖信息，并提供定量化的数据支持，从而实现土地利用与覆盖变化的快速监测和分析。
通过分析遥感图像，可以识别土地利用类型，监测土地利用变化过程，为土地规划和管理提供科学依据，进而促进可持续地理发展。
二、地表温度和城市热岛效应研究地表温度和城市热岛效应是城市化过程中的重要问题。
利用遥感技术可以获取大范围的地表温度数据，分析城市热岛效应的形成与发展规律。
研究表明，城市化过程中的大量建筑和硬化地表会增加地表温度，形成热岛效应。
通过监测和分析遥感数据，可以对城市化进程中的热岛效应进行评估和预测，并为城市规划和气候调控提供科学依据。
三、地下水资源调查与评估地下水是重要的水资源，遥感技术可以用于地下水的调查与评估。
利用热红外遥感数据和地球重力场数据，可以获取地下水的分布和储量信息。
根据获取的地下水数据，可以评估地下水资源的可持续利用情况，为地下水资源管理和保护提供科学依据。
四、自然灾害监测与预警遥感技术在自然灾害监测与预警中发挥着重要作用。
根据遥感数据，可以实时监测地震、洪水、滑坡等自然灾害的发生与发展过程，提前预警可能发生的灾害。
遥感技术还可以辅助灾后评估和救援工作，提供灾害受灾区域的准确信息，为灾害应对和救援提供科学支持。
总结起来，遥感技术在地理研究中的应用十分广泛。
它可以提供大范围的地表信息，加速数据获取和处理的速度，为地理研究提供了更丰富、更精确的数据支持。
随着遥感技术的不断发展和创新，相信在未来它将在地理研究领域发挥越来越重要的作用。
基于遥感的娄底市城区热岛效应分析
化（ 包括 系 统 建 库 工 作 ） 系 统 中用 户 的建 立 、 限 ， 权 设 置 、 新 、 除等 管 理 工作 ， 其 他 应用 系 统提 供 更 删 为
数 据 转 化 接 口及 实 现 系 统 日志 查 询 ．
究 与实 现 ［ ］ Ｊ ．城 市 勘 测 ，０ ８ ２ ：６ ２ ． ２０ （ ）２ — ８ ［ ］ 费 丽 娜 ， 源 敏 ， 晓 明 ．基 于 Ｇ Ｓ应 急 处 理 系 统 的设 ２ 方 吴 Ｉ
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地理学家城市热岛效应评估与对策研究
地理学家城市热岛效应评估与对策研究在当今城市化进程飞速发展的时代，城市热岛效应成为了一个备受关注的环境问题。
作为地理学家，深入研究和评估城市热岛效应，并提出有效的对策，对于改善城市生态环境、提高居民生活质量以及促进城市可持续发展具有重要意义。
城市热岛效应，简单来说，就是城市中心区域的温度明显高于周边郊区的现象。
这种温度差异在夏季尤为显著，给城市居民带来了诸多不适和潜在的健康风险。
那么，为什么会出现城市热岛效应呢？首先，城市中的建筑物和道路等人工表面大量吸收和储存太阳辐射的热量。
与自然地表相比，混凝土、沥青等材料的比热容较小，升温速度快，且在夜间散热缓慢，导致城市整体温度升高。
其次，城市中的人口密集，工业和交通活动频繁，产生了大量的废热。
汽车尾气排放、工厂生产过程中的热能释放等，都为城市增添了额外的热量。
此外，城市中的绿地和水域面积相对较少，植物的蒸腾作用和水体的蒸发冷却作用有限，无法有效地调节城市气候。
为了准确评估城市热岛效应的强度和范围，地理学家们采用了多种方法和技术。
其中，气象观测是最基础的手段之一。
通过在城市和郊区设立多个气象观测站点，记录气温、湿度、风速等气象数据，并进行对比分析，可以直观地了解城市热岛效应的存在和变化情况。
卫星遥感技术则为城市热岛效应的评估提供了宏观视角。
利用卫星搭载的热红外传感器，可以获取城市地表温度的分布图像，从而快速、大面积地监测城市热岛的范围和强度。
此外，地理信息系统（GIS）技术也在城市热岛效应评估中发挥了重要作用。
通过将气象数据、土地利用数据、建筑物分布数据等进行整合和分析，地理学家可以构建城市热岛效应的模型，预测其未来发展趋势。
以某大城市为例，地理学家通过对多年气象观测数据的分析发现，城市中心区域的夏季平均气温比郊区高出 3-5℃。
卫星遥感图像显示，城市的商业区、工业区和高密度住宅区往往是热岛效应最为强烈的区域。
同时，利用 GIS 技术构建的模型预测，如果城市继续保持当前的发展模式，未来城市热岛效应可能会进一步加剧，对城市生态和居民生活产生更严重的影响。
城市热岛效应均值标准差法
城市热岛效应均值标准差法1. 什么是城市热岛效应城市热岛效应是指城市与其周围地区相比，城市中心地区温度较高，周边地区温度较低的现象。
这是由于城市地表、建筑物和人类活动等因素所引起的一种特殊的气象现象。
城市热岛效应的存在会对城市的气温、气候、能源消耗和人体健康等方面产生重要影响。
2. 城市热岛效应的形成机制城市热岛效应的形成涉及多个因素的综合作用：2.1 城市地表的特殊性城市地表主要由建筑物、道路、水泥、沥青等硬表面构成，这些硬表面能够显著吸收和储存太阳辐射能量。
相比之下，周边地区的地表主要由绿地、水体和土壤构成，具有较好的水分保持和散热能力。
2.2 城市热源的贡献人类活动产生的热源也是城市热岛效应的重要原因。
工业、交通、家庭供热等活动会释放大量的热能，导致城市热岛效应的加剧。
而农田、森林等地区则相对没有这些高温热源的贡献。
2.3 建筑物和城市布局的影响高层建筑物的存在会形成垂直方向上的热峰效应，即建筑物上层对下层的阻挡和遮挡，导致下层的热量无法有效散发。
同时，城市的紧凑布局和人口密集也会导致空气流动性差，热量难以有效扩散。
3. 城市热岛效应的影响城市热岛效应对城市的气温、气候、能源消耗和人体健康等方面产生重要影响：3.1 气温的升高城市热岛效应使得城市中心地区的气温比周边地区高出数度，尤其在夏季和夜间更为明显。
这会造成城市中心地区的不适宜居住和工作环境，人们容易受到炙热气温的影响。
3.2 气候的变化城市热岛效应会改变城市的气候特征，使得城市降雨量减少，风速减小，湿度降低等。
这会影响城市的水循环、风速调节及大气稳定性等气候要素。
3.3 能源消耗的增加城市热岛效应使得城市中心地区的气温升高，人们需要增加空调使用，高耗能设备和供热设施。
这会进一步增加能源消耗，对可持续发展和环境保护造成负面影响。
3.4 人体健康的影响高温环境对人体健康构成极大威胁，城市热岛效应加剧了城市中心地区的高温状况。
高温天气容易导致中暑、心脑血管疾病和呼吸系统疾病的发生。
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遥感图像中的城市热岛效应检测方法研究
随着全球城市化进程不断加速，城市热岛（Urban Heat Island, UHI）现象也越来越严重。
UHI指的是城市中心区域温度高于周边乡村地区的现象。
热岛效应的形成根源在于城市化进程所带来的能量过剩，大量建筑物和交通工具等废气的产生，以及城市颜色和材料的影响等多种因素。
城市热岛对城市环境和公共安全的影响是不可忽视的，它会影响城市的气候、生态环境、城市布局和空气质量等。
因此，研究城市热岛现象的发展趋势和影响机制非常重要。
而借助遥感技术来对城市热岛现象进行检测，已经成为研究人员关注的热点之一。
遥感图像是通过卫星或飞机在空中拍摄的照片，可以捕捉到地球表面的细节信息。
利用遥感图像来检测城市的热岛现象，可以大大提高检测效率和准确性。
下面介绍目前常用的三种遥感图像检测方法。
1. 温度卫星数据法
利用热红外卫星获取城市界面地表温度数据，然后根据所获取的数据进行城市热岛效应的分析。
这种方法能够精准地检测城市热岛现象，但需要获取大量数据，并且成本较高，且在不同时间和天气条件下所获取的数据可能存在误差。
2. 地面温度数据法
通过地面测温仪器在城市地表进行数据采集，然后对所获取的数据进行分析。
这种方法需要大量的人力和物力，且常常会因为城市布局、天气变化等因素而导致数据误差。
3. 热红外遥感数据法
利用全球定位系统和热红外成像仪获取遥感图像，然后对所获取的数据进行分析。
这种方法能够覆盖范围广，且成本相对较低，且能够在不同时间和天气条件下进行准确的数据处理，但其在城市热岛现象的检测上存在一些局限性。
需要注意的是，城市热岛现象的检测并不是简单的热度检测，诸如植被覆盖率、建筑物高度、风速等因素都可能影响城市热岛效应的检测，因此在进行城市热岛检测时需要考虑多种因素的影响和相互协调的因素。
总之，城市热岛现象的检测是一个复杂而又精准的工作，需要依靠遥感技术和
地表测量等方法进行。
释放城市热岛对环境造成的影响，需要从源头进行调控，加强城市规划和管理，大力推广低碳生活和绿色发展理念，保护和改善城市环境，为人类谋取可持续发展的美好未来。