地表温度对不同建设用地类型特征的响应 ——以资源型城市武安为例

论文摘要

近年来我国城市化和工业化步伐加快,一些城市环境问题也随之而来,影响人们的生活和健康。城市热环境现象作为典型的城市微气候之一,引发国内外学者的广泛关注。本文选择典型的资源型城市武安为研究区,将研究区用地类型主要划分为工矿用地、非工矿建设用地、植被、耕地、水体五大类;基于Landsat遥感数据,采用大气校正法反演接近真实情况的地表温度。在划分空间网格基础上,利用线性回归模型分别建立地表温度与景观结构、建设用地形态之间的关系,深入分析资源型城市热环境效应形成机理,最终得到以下结论:(1)武安市各类建设用地平均地表温度居于高值,其中工矿用地平均地表温度明显高于其他地类;全域内温度区间由中温区向中高温区和高温区过渡,中高温区面积扩大逐渐占据主导地位,武安城区与郊区存在明显温度差异且形成一定界限,城市热环境现象凸显。(2)地表温度对景观结构指标的响应最为明显,整体相关系数较高同时回归直线斜率较大。人类干扰活动引起的景观多样性改变对地表温度变化幅度影响较深,景观多样性增加影响生态系统功能,使其不易恢复到原有状态;(3)不同建设用地类型的最大斑块指数LPI与地表温度间呈明显正相关。建设用地最大斑块面积平均每扩大50%,对应地表温度升高0.05℃。地表温度对各类建设用地最大形状指数LSI响应较复杂,受限制因素多:当划分不同建设用地类型时,表现微弱正相关性;当涉及整体建设用地时,由于规模大,受到网格划分限制,出现负相关趋势。因此在讨论形状指数时,由于受限制因素较多,尺度的选择十分重要。在形态指标中,温度对建设用地规模、聚集度的响应更明显。(4)地表温度对不同建设用地类型特征的响应是有差异的,从整体上看,非工矿建设用地占据主导地位,这可能是与非建设用地规模相关,但工矿用地因其特殊的经营模式,对应较高基础温度,城市热环境现象不易缓解。在1.5km×1.5km的评价单元内,各类建设用地最大斑块规模超过20%时对地表温度作用效果明显,该比例与整体建设用地占比相近,因此后期应加大热效应的防治工作。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 引言
•   1.1 研究背景
•   1.2 研究目的与意义
•   1.3 国内外研究进展
•     1.3.1 城市热岛效应研究进展
•     1.3.2 城市热环境效应观测方法
•     1.3.3 基于不同指标类型的城市热效应研究
•     1.3.4 城市热环境效应对建设用地的响应研究
•     1.3.5 国内外研究进展评述
•   1.4 研究内容与研究方法
•     1.4.1 研究内容
•     1.4.2 研究方法与技术路线
•     1.4.3 技术路线
• 2 研究区概况与数据来源
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 自然环境概况
•     2.1.2 经济社会概况
•   2.2 数据来源与类型
• 3 武安市土地利用类型提取与分析
•   3.1 遥感数据预处理
•     3.1.1 遥感数据的选择
•     3.1.2 遥感数据的预处理
•   3.2 土地利用分类方法
•   3.3 土地利用动态变化分析
•   3.4 基于移动窗口的土地利用格局分析
•     3.4.1 景观格局指数选择
•     3.4.2 基于移动窗口的各景观格局指数变化
• 4 武安市地表温度反演
•   4.1 地表温度反演过程
•     4.1.1 地表温度反演方法确定
•     4.1.2 地表温度反演过程
•     4.1.3 地表温度反演结果
•   4.2 基于网格的地表温度变化分析
•     4.2.1 空间网格划分
•     4.2.2 不同区间地表温度变化
•   4.3 不同用地类型的地表温度分析
• 5 地表温度对景观结构指标的响应
•   5.1 地表温度对城市景观多样性的响应
•     5.1.1 SHDI拟合曲线分析
•     5.1.2 SHDI频度分布分析
•   5.2 地表温度对建设用地比例的响应
•     5.2.1 建设用地比例拟合曲线分析
•     5.2.2 建设用地比例与SHDI对应关系
•   5.3 结果一致性检验
• 6 地表温度对建设用地形态指标的响应
•   6.1 地表温度对LPI的响应
•     6.1.1 地表温度对建设用地整体LPI值的响应
•     6.1.2 地表温度对工矿用地LPI值的响应
•     6.1.3 地表温度对非工矿建设用地LPI值的响应
•     6.1.4 地表温度对不同建设用地类型LPI对比分析
•   6.2 地表温度对LSI的响应
•     6.2.1 地表温度对建设用地整体LSI值的响应
•     6.2.2 地表温度对工矿用地LSI值的响应
•     6.2.3 地表温度对非工矿建设用地LSI值的响应
•     6.2.4 地表温度对不同建设用地类型LSI对比分析
•   6.3 结果一致性检验
• 7 结论与展望
•   7.1 主要结论
•   7.2 研究特色
•   7.3 研究不足和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 忽晨琛

导师: 张建军

关键词: 地表温度,建设用地特征,工矿用地,响应,武安

来源: 中国地质大学(北京)

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,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: X16;TU119.4

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000807

总页数: 76

文件大小: 3773K

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