+ 分析城市热岛与下垫面的空间分布关系 - 中国科学院.pdf

第 2 期 ,总第 76期 国　土 　资 　源 　遥 　感 No. 2 , 2008　 2008年 6月 15 日 R EM O TE SEN S IN G FO R LAN D R ESOU RC ES Jun. , 2008　 利用 L andsat ETM + 分析城市热岛 与下垫面的空间分布关系 1, 2 1 3 1, 2 陈 峰 , 何报寅 , 龙占勇 , 杨小琴 ( 1. 中国科学院测量与地球物理研究所 , 武汉 　430077; 2. 中国科学院研究生院 , 北京 　100049; 3. 中国电子科技集团公司第 48研究所 , 长沙 　4 10 111) 摘要 : 采用数理统计与空间统计相结合的方法 ,利用 L and sat ETM + 数据对北京 、上海 、沈阳和武汉等 4 个大城市的 夏季城市热岛相对强度与城市下垫面的空间分布关系进行对比研究 。用混合像元线性光谱分解方法提取的城市 植被覆盖度与不透水面表征城市下垫面 ; 用城市地表亮温与水体亮温差值表征城市热岛相对强度 。结果显示 , 4 个城市的植被覆盖 、不透水面与热岛强度的分布呈较强的空间正自相关 ,并且存在较为一致的自相关范围 ,该范围 相当于城市街道与建筑组合特征尺度 ; 自相关引起的结构性是导致 3者空间分布异质性的主要因素 。植被覆盖对 城市热岛的缓解效果与不透水面对城市热岛的增强作用均呈分段线性特征 ,但区域差异较为明显 ; 交叉相关系数 曲线则显示出相关性的空间异质性与多尺度现象 , 同时存在一个约 550 m 的空间作用特征尺度 。该研究结果有助 于在城市规划实践中合理配置建筑与植被的间隔和比例 , 以缓解城市热岛效应 。 关键词 : 城市热岛; 下垫面 ; 热红外遥感 中图分类号 : TP 79　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 100 1 - 070X (2008) 02 - 0056 - 06 某一下垫面因子与城市热岛关系的探讨 ,其结论难 0　引言 免有些片面 。本文通过同时对几个城市的对 比研 究 ,利用混合像元线性光谱分解模型得到城市下垫 城市热岛与城市化程度有明显的关系 [ 1, 2 ] 。通 面的组分信息 ,在此基础上探讨城市热岛强度与下 常城市化程度越高或建筑物密度越大 ,城市热岛效 垫面的空间分布关系 , 以求对城市热岛得到更加全 应就越显著 [ 2 ] 。城市化的程度和范围可 以利用城 面的认识 。 市不透水面来定量化 [ 3 ] 。利用城市不透水面能有 效地指示城市热岛[ 4 ] 。 1　研究区域与数据源 ( ) 已有的研究多利用归一化植被指数 NDV I 来 表征植被覆盖度 ,探讨与城市热场或热岛之间的关 选择北京 、上海 、沈阳和武汉等 4 个城市作为研 系 [ 5, 6 ] 。然而 ,NDV I与植被覆盖度之间并不是简单 究区域 ;采用 L and sat ETM + 数据 ,数据获取时间分 ( ) ( 的线性关系 ,它受到很多因素的影响 , 因此 , 需要定