基于LandsatTM影像的武汉市热岛效应研究-生态环境学报.PDF

生态环境学报 2012, 21(5): 884-889 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 基于 Landsat TM 影像的武汉市热岛效应研究 1 2* 2 3 2 张杨 ，江平 ，陈奕云 ，熊浩宇 ，张照男 1. 中国人民大学土地资源管理系，北京 100872 ；2. 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079 ； 3. 武汉国土资源与规划局东湖开发区分局，湖北 武汉 430079 摘要：采用定量遥感与GIS相结合的方法，利用武汉市2006年TM遥感影像，定量分析武汉市植被指数和热岛效应的关系和 空间分布。在空间剖面上，研究了植被指数(NDVI)与地表辐射温度的关系并对植被指数(NDVI)与地表辐射温度进行了回归 拟合。在此基础上，研究了武汉市热岛空间分布，解释了武汉市热岛等级空间分布的特点。研究结果表明：植被指数(NDVI) 与地表辐射温度存在着明显的负相关性；随着植被覆盖的变化，城市建设用地的地表辐射温度明显比其他土地类型敏感；城 市中工业区和人口活动密集的商业区热岛强度高；水体和绿地对于分割城市热岛和缓解热岛效应有显著作用。该研究可为城 市生态规划、用地合理布局等提供参考。 关键词：植被指数；地表辐射温度；热岛空间分布；武汉市 中图分类号：TP79 ；X16 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2012 ）05-0884-06 城市化是 20 世纪的主要特征之一。随着近些 口稠密的特大城市，城市热岛问题尤为突出。据气 年城市化进程的加快，以土壤、水面、植被等为主 象资料显示：武汉市自20 世纪70 年代以来城市气 的自然景观格局逐渐被以人工建筑物为主的城市 温一直保持着变暖的趋势。因此，本文以武汉市主 景观格局所代替。城市中的不透水面，例如公路、 城区作为研究区，具有很强的代表性。并且利用武 房屋、楼宇等严重降低了地表蒸发，随之增加下垫 汉市 2006 年 TM 遥感影像，定量分析武汉市植被 面的热量积存[1] 。即在城市景观取代自然景观的城 指数和热岛效应的关系，在此基础上探讨了主城区 市化过程中，由于地表覆被材质的变化而导致了地 内部热岛空间分布规律。对于武汉市绿地规划、山 表热辐射、热存储和热传递的一系列改变，并以城 水城市规划有重要的现实意义。 市热岛的形式表现出来[2] 。城市热岛问题是城市生 1 研究区概况 态环境问题的一个突出的综合表现[3] 。城市的热岛 武汉市位于湖北省中部，江汉平原东部，长江 问题不仅会导致空气质量下降，降水量与降水频率 中游与汉水交汇处。地处东径113°41′—115°05′，北 受到影响，污染增加，而且会进一步威胁到城市居 纬29°58′—31°22′。东西最大横距134 km，南北最 民的身体健康和生活质量。城市热岛问题已经成为 大纵距155 km。面积8 494.41 km2 。北部低山丘陵， 当今社会所面临的一个重要环境问题，对于该方面 中部多为平原，南部有岗地。长江、汉江汇合于市 的研究，也越来越受到学者的重视。 区中部，境内地势平坦，低洼、水网密布。武汉市 随着空间信息技术的发展，热红外卫星遥感技 属北亚热带季风性(湿润)气候，具有常年雨量丰沛、 术为城市热场监测、获取城市温度场信息提供了基 热量充足、四季分明等特点。年平均气温 础手段。目前应用遥感技术在城市热岛研究方面主 15.8~17.5 ℃。历史上极端最高温度达41.3 ℃(1934 要集中于几个方面：（1 ）城市地表温度解译方法研 年8 月 10 日) 。 究，通过