摘要
不透水面是城市化的重要产物，也是城市区别于乡村的显著特征，在衡量城市发展中起到关键作用，且这种土地覆盖类型给城市生态环境带来了诸多不良影响。近年来，城市不透水面的高精度提取及其热环境效应已经成为城市相关研究领域的热点和难点。 本文基于六个时相的Landsat系列卫星遥感影像(1994年～2019年)，在亚像元和像元尺度上，从植被-不透水面-土壤(V-I-S)模型和线性光谱混合分解模型出发，提出了端元选取优化方案和后处理模型，采用光谱解混的方式，成功提取了粤港澳大湾区内高精度的不透水面盖度;并且利用地理加权平均中心方法和标准偏差椭圆方法，阐述了研究区域内的城市发展特点;并结合2000年以来的MODIS城市地表温度产品，分析了城市高温区的变化趋势，基于不同不透水面密度等级上的地表温度，分析了二者相关性的季节性差异;同时计算了长时间序列上不透水面地理加权平均中心与地表温度地理加权平均中心的地理位置，基于它们各自的移动距离以及二者之间的距离，分析了研究范围对不透水面热环境效应研究的影响。结果表明: (1)在不透水面的亚像元提取中，端元选取优化方案在像元尺度下，利用相关光谱指数（归一化植被指数、归一化建筑指数、干旱裸土指数，以及缨帽变换后的第一、第三分量的归一化结果），可以快速、准确地选取目标像元，确定目标端元的“纯净”像元。 (2)后处理模型可以大幅度提高线性光谱混合分解对不透水面盖度提取结果的精度，可以改善甚至完全解决不透水面盖度在较低密度不透水面被高估和在不透水区域被低估的问题，即高值低估和低值高估的问题。 (3)粤港澳大湾区内各城市发展模式和速度差异较大，在长时间序列中城市自身发展方向性变化较小，其中广州市（中部和南部）、深圳市、香港特别行政区和澳门特别行政区的城市化水平较高;珠海市、中山市、佛山市和东莞市的城市化水平中等;江门市、肇庆市和惠州市的城市化水平较低。 (4)不透水面与城市地表温度之间的相关性具有明显的季节特征。二者的相关性在夏季较强，冬季较弱。不透水面盖度越大，单位面积的不透水面升温能力越强。温度越高，单位面积的不透水面升温能力越强。 (5)不透水面的城市热环境效应研究结果会受到研究区域范围的影响。研究范围越大，不透水面地理位置变化引起的城市高温区地理位置的变化越明显;研究范围越小，城市不透水面高密度区域的地理位置变化引起的研究区域内部高温区的变化越小。研究范围较小时，不足以阐述二者之间的相关关系，需要其他相关数据的辅助，例如与城市结构，城市建设材料和城市地理位置等。
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