基于多源遥感的北京城市高温热浪风险评估

论文摘要

全球变暖、快速城市化和社会发展不平衡的背景下,高温热浪对城市居民健康及社会经济影响越来越大,成为城市面临的最重要的气象灾害之一。本文以气象站点观测数据、AQUA/MODIS地表温度遥感数据、NPP/VIIRS夜间灯光遥感数据和社会统计数据等多源信息为基础构建危险性、暴露性、脆弱性评估指标对北京市高温热浪风险进行定量计算。利用高温热浪期AQUA/MODIS地表温度和站点观测日最高气温之间的相关性从遥感地表温度估算日最高气温,计算平均日最高气温和高温持续天数作为高温热浪危险性评估因子;利用NPP/VIIRS夜间灯光数据、土地覆盖数据、人口统计数据等,采用随机森林算法对北京市人口统计数据进行降尺度,得到500米空间分辨率的人口密度图,结合植被指数、建筑指数、水体指数作为高温热浪暴露性评估因子;利用社会统计数据提取老年人口比重、建筑工人比重、空调拥有率作为脆弱性评估因子。分析遥感数据的特点,提出在首次四分位拉伸后加入数据数量级检验的方法,自动寻找合适的分位点进行数据变换,实现对四分位数据标准化方法进行改进;利用专家打分法和熵权法,实现主观赋权方法与客观赋权方法的结合得到综合权重,对北京市进行高温热浪风险计算。利用分位数分级法和自然裂点法对高温热浪风险进行分级,按照风险由小到大划分1-10个等级。综合分析北京市高温风险的空间分布特征与影响因素,对北京市高温热浪风险进行了综合评估。结果显示:（1）北京市高温风险分布具有显著的空间差异性,以二环（不包括故宫历史文化景区及周边风景区）为中心向四周呈环状递减趋势,形成一个最大的风险覆盖区,并在各区的主城区形成了多个风险次中心;（2）二环以内的故宫历史文化景区及周边风景区高温风险较低,成为二环内的风险低谷;（3）除了中心城区以及各区的城区之外,延庆区西南部的延怀盆地、平谷东部的部分平原地区风险等级也比较高。（4）平原/平坝地区西城区和东城区面临的风险最高,其次是石景山区、丰台区、海淀区和朝阳区。（5）总体上而言,城市北部风险分布低于南部,西部风险低于东部。高风险区域主要集中在六环内的中心城区和近郊区,而远郊区的高温风险普遍较低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景
•     1.1.1 全球变暖高温热浪危害增加
•     1.1.2 城市化加速城市热岛显著
•     1.1.3 社会发展不平衡高温风险增加
•   1.2 研究意义
•   1.3 国内外研究进展
•     1.3.1 气象灾害风险评估研究进展
•     1.3.2 高温热浪研究进展
•     1.3.3 基于遥感的高温热浪风险评估研究进展
•   1.4 研究目标与研究内容
•     1.4.1 研究目标
•     1.4.2 研究内容
•     1.4.3 技术路线
• 第二章 研究区与数据
•   2.1 研究区概况
•   2.2 研究数据
•     2.2.1 气象观测数据
•     2.2.2 AQUA/MODIS数据
•     2.2.3 Landsat5/TM数据
•     2.2.4 夜光遥感数据
•     2.2.5 统计数据
•     2.2.6 其他数据
• 第三章 高温热浪风险评估体系
•   3.1 高温热浪风险评估框架
•   3.2 危险性评估指标
•     3.2.1 平均日最高气温
•     3.2.2 热浪持续时间
•   3.3 暴露性评估指标
•     3.3.1 基于NPP/VIIRS与土地覆盖的人口空间化
•     3.3.2 下垫面相关指数获取
•   3.4 脆弱性评估指标
•   3.5 高温热浪风险指数计算
•     3.5.1 改进的分位数标准化方法
•     3.5.2 综合指标赋权法
•   3.6 高温热浪风险分级
•   3.7 本章小结
• 第四章 北京市高温热浪风险评估
•   4.1 北京市高温热浪风险空间格局
•   4.2 北京市高温热浪风险分析
• 第五章 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 创新点
•   5.3 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何苗

导师: 徐永明

关键词: 高温热浪,风险评估,遥感,人口空间化,因子权重,风险区划

来源: 南京信息工程大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学,气象学

单位: 南京信息工程大学

分类号: P429;P407

DOI: 10.27248/d.cnki.gnjqc.2019.000640

总页数: 75

文件大小: 6221K

下载量: 140