成渝城市群冬、夏季热环境特征对比分析

论文摘要

城市热岛（Urban Heat Island effect,简称UHI）是指城市气温明显高于周围郊区的现象。随着全球经济的发展,大规模的城市化使城市下垫面的性质和结构发生改变,城市人口的快速膨胀和工业化发展加剧了热排放,城市热量平衡受到影响,从而形成城市热岛。城市热岛效应还会对区域气候造成影响,是城市可持续发展所面临的一个重要环境问题。本文利用MODIS地表温度数据、NDVI数据,结合DMSP/OLS夜间灯光数据、土地利用数据以及统计数据,应用RS和GIS技术,从时空角度对2002-2017年成渝城市群热环境及植被覆盖度进行动态研究,对其冬、夏季变化特征作对比分析,并且探讨了在城市化进程下土地利用类型及植被覆盖度对热环境的影响,主要研究结论如下:（1）成渝城市群自2000年以来进入快速城市化阶段,城市化水平保持平稳增长。由DMSP/OLS夜间灯光数据的变化情况得出,随着城市化发展,城市范围不断扩大,通过比较,发现在发展过程中存在区域城市化水平不均衡的特点:成都、重庆等城市化水平较高,而雅安、宜宾等城市化发展相对滞后。（2）从地表温度的年际变化趋势来看,成渝城市群地表温度呈明显升高趋势;季节变化中,夏季地表温度增长最显著,其次是春季,而秋冬季整体呈下降趋势,地表温度在冬、夏季呈现相反的显著变化趋势且空间分布一致。从热场分布来看,冬、夏季均以中温区为主,低温区和次低温区的分布比较稳定。在2017年夏季高温区范围显著增加,主要分布在建成区和城市扩张范围内,成渝城市群夏季热场的变化与城市化进程密切相关。冬季西南部的高温区在2017年转变为中温区,与冬季地表温度在该范围有显著下降趋势相符。整体来看,夏季热场的变化较冬季小。（3）成渝城市群夏季强热岛面积不断增加,各市的热岛范围随城市化发展逐渐扩大,并与相邻城镇连接形成一个大的整体,而冬季热岛效应不强。成渝城市群热岛有显著的季节差异,最强的热岛出现在夏季,进而是春季,秋冬季节表现最弱。冬、夏季热岛表现为相反的变化趋势,与2002年相比,2017年夏季热岛强度增加而冬季热岛强度减小。（4）成渝城市群植被覆盖度整体呈增长趋势,在冬季这种趋势更显著。夏季植被覆盖度明显高于冬季。2017年夏季低植被覆盖度范围增加,其面积是2002年的1.7倍。城市扩张区的植被覆盖度大幅降低,与热岛效应增强的区域对应,而远离城市的地区表现为较高的植被覆盖度。（5）地表温度、植被覆盖度的演变与城市化进程密切相关,在城市化发展较快的区域出现明显变化,表现为植被覆盖度降低而地表温度升高,相反,城市化水平较低的区域变化较小,发展趋于平缓的城市中心植被得到改善,地表无明显增温现象。四季平均地表温度均表现为:城镇>耕地>水域>林地>草地;不同土地利用类型对热岛的热贡献不同,城镇是热岛的主要热贡献类型,而林地有显著的降温作用。地表温度与植被覆盖度之间呈现出明显的负相关性,夏季两者间的负相关性更强。从变化趋势来看,夏季植被的降温效果更好,且当植被覆盖度超过0.8时地表温度显著降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 选题背景及研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 城市热岛的主要形成机制
•     1.2.2 城市空间热环境的研究方法
•   1.3 研究内容及主要工作
• 第二章 资料和数据预处理
•   2.1 研究区域概况
•   2.2 研究资料
•   2.3 数据预处理
•     2.3.1 DMSP/OLS夜间灯光影像校正
•     2.3.2 MODIS数据预处理
• 第三章 成渝城市群城市化发展水平概况
•   3.1 基于统计数据
•     3.1.1 成渝城市群非农业人口
•     3.1.2 成渝城市群地区产业结构
•   3.2 基于DMSP/OLS夜间灯光数据
• 第四章 成渝城市群城市热岛变化研究
•   4.1 站点气温数据与MODIS地表温度数据对比
•   4.2 地表温度季节与年际变化趋势分析
•   4.3 成渝城市群冬、夏热场时空变化特征
•   4.4 成渝城市群冬、夏季热岛效应时空变化特征
•     4.4.1 成渝城市群热岛效应时空变化特征
•     4.4.2 成渝城市群热岛的季节变化特征
• 第五章 成渝城市群植被覆盖度变化研究
•   5.1 成渝城市群冬、夏季植被变化趋势分析
•     5.1.1 冬、夏季NDVI变化趋势分析
•     5.1.2 冬、夏季植被覆盖度变化趋势分析
•   5.2 成渝城市群植被覆盖度时空变化特征
• 第六章 热环境与土地利用、植被覆盖变化的关系研究
•   6.1 城市化进程对地表温度及植被覆盖度的影响
•   6.2 地表温度与土地利用类型的关系研究
•   6.3 地表温度与植被覆盖度的关系研究
• 第七章 结论与展望
•   7.1 主要结论
•   7.2 不足与展望
• 参考文献
• 作者在读期间科研成果简介
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 金凡琦

导师: 程志刚

关键词: 成渝城市群,城市化,热岛效应,植被覆盖度

来源: 成都信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,气象学,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

单位: 成都信息工程大学

分类号: X16;P463.3

DOI: 10.27716/d.cnki.gcdxx.2019.000169

总页数: 65

文件大小: 20383K

下载量: 28