多时相遥感影像福州热场与土地覆盖分析-资源科学.PDFVIP

Resources Science 第33卷 第5期 2011年5月 2011，33（5）：950-957 Vol.33，No.5May ，2011 文章编号：1007-7588（2011）05-0950-08 多时相遥感影像福州市热场与土地覆盖分析 张友水，韩春峰，伍雄昌，余 珊 （福建师范大学地理科学学院，福州350007） 摘 要：城市化是全球变暖和城市热岛效应的重要影响因素，影响着区域气候、环境和社会经济发展。本研究 采用两个不同季相TM/ETM+影像分析福州市及其周边地区土地覆盖及其热场的时空分布。为了精确获取土地覆 盖信息，采用高分辨率影像提取不透水面并获取不透水面面积百分比信息，计算各级不透水面百分比的地表温度、 归一化植被指数与归一化建设用地指数的平均值。通过各级平均值定量分析归一化植被指数、归一化建设用地指 数、不透水面百分比与地表温度的关系，并计算各级不透水面对区域地表温度的贡献。分析结果显示：归一化建设 用地指数，不透水面百分比与地表温度的相关指数分别0.61和0.67，明显高于归一化植被指数与地表温度的相 关指数（0.3）；不同时相影像的相关性不同且夏季影像的相关性明显高于春季影像。研究表明本方法能够定量分 析城市土地覆盖与热场的时空分布与变化。 关键词：地表温度；不透水面；归一化植被指数；归一化建设用地指数；福州市 1 引言 技术的应用给LST的大面积、实时、动态监测提供了 当前，超过50%的世界人口居住在城市，城市 新的思路，在一定程度上弥补了传统测量方法的不 化形成明显的热岛效应，影响着区域气候和环境状 足。随着遥感技术的不断发展，利用航空和卫星手 [1] 段获取的多时相多分辨率的遥感影像能够很好地 况，成为全球变暖的重要影响因素 。土地覆盖变 化是区域环境和气候变化的主要驱动因子，而区域 分析城市的空间信息及其热力环境状况信息，进而 气候的变化在一定程度上亦影响着土地利用和土 研究城市的热岛效应状况。 地覆盖状况。地表温度（LandSurfaceTemperature， 城市热场分布的变化反映着城市环境的改变， LST）是一个控制地表物理、化学和生物过程的重要 目前，国内外学者主要采用植被指数定量研究土地 参数，它在地表与大气间物质与能量交换的过程中 利用/覆盖类型和LST的关系。由于归一化植被指 起着重要的作用，同时也是地球表面能量平衡和温 数（NormalizedDifferenceVegetationIndex，NDVI）受 [2, 3] 季节变化而变化从而影响了热岛效应研究，而且 室效应的一个很好的指标 。研究城市LST和土 地覆盖的关系，不仅能分析热岛特征及其效应，深 NDVI和LST的关系为非线性，特别是裸土比植被覆 入理解土地利用/覆盖变化下城市热环境的空间特 盖地表的温度变化范围大，单独采用NDVI难以定 [5, 6] 征和动态变化，而且对城市建设及土地合理规划和 量研究城市热岛效应 。不透水面（Impervious 利用等都具有重要意义。 SurfaceArea，ISA）是一种水不能通过它下渗到土壤 城市热岛效应常规研究主要