基于RS的北京市海淀区城市热岛效应及驱动力研究

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中文摘要：城市热岛效应是一种随着城市化进程加快而衍生出来的城市环境问题，城市热环境的恶化直接影响城市居民的生活质量，也严重威胁到了城市的可持续发展，因此，对城市热岛的时空变化特征和热岛的驱动力进行定量研究，预测城市热岛在未来的发展趋势，对我们了解城市热岛效应，制定缓解城市热岛的具体措施，改善城市的生态环境具有重要意义。本文以Landsat影像为主要数据源，以北京市海淀区为研究区，选取2005年7月9日、2010年6月5日和2015年8月22日三个时相的遥感影像，基于单窗算法反演了地表温度，划分了研究区的热岛等级，从热岛效应的时空格局、动态度、变化空间聚集度和热岛重心转移四个方面对2005至2015年海淀区城市热岛效应进行了分析。然后选取高程坡度、归一化植被指数NDVI、归一化建筑指数NDBI和改进的归一化差异水体指数MNDWI代表海淀区的地形、植被覆盖、建筑覆盖和水体覆盖状态，通过反演得到的地表温度与这四类指数进行回归分析，定量对影响海淀区热岛效应的驱动因素进行了分析。最后，基于驱动力分析结果，构建了适合海淀区热岛模拟的CA-Markov模型，模拟了2020年的海淀区热岛状况，通过研究结果发现: 1.2005年至2010年，海淀区热岛强度变化总体上呈现出高等级热岛区域向低等级变化的特点，热岛区总面积减少，热岛效应得到了减缓。2010年到2015年，海淀区热岛等级的变化呈现低等级向高等级转移的趋势，其中高温区热岛面积和热岛区总面积增加，热岛效应呈现恶化的趋势。 2.影响城市热岛变化的主要原因是城市下垫面类型的改变，地形因子高程和坡度、植被指数NDVI和水体指数MNDWI均与地表温度呈负相关关系，植被和水体对城市热岛的削弱作用明显。建筑指数NDBI与地表温度呈正相关，高建筑覆盖会加剧城市热岛的恶化。 3.构建可用于城市热岛模拟的CA-Markov模型模拟得到了2020年海淀区热岛状况，模拟结果表明，2020年热岛区面积较2015年增加，城市热环境呈恶化趋势，若不进行人工干预，海淀区城市热岛状况将继续恶化，生态安全及物种多样性将受到严重威胁。

作者：

岳攀

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关键词：

城市热岛效应地表温度驱动力可持续发展遥感影像

授予学位：

硕士

学科专业：

地图学与地理信息系统

导师：

岳德鹏

学位年度：

2017

学位授予单位：

北京林业大学

语种：

中文

中图分类号：