基于landsat 热红外数据的济南市地表温度反演与热岛效应分析

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1、山东科技大学本科毕业设计（论文）摘要随着社会经济的发展，城市化进程不断加速，城市规模不断扩大，这些过程影响甚至改变了城市的环境，随之带来一系列的城市环境问题，其中城市热岛效应就是一个比较突出的环境改变问题[1]。城市热岛是一种城市公害，它加剧了城市高温出现的频率和高温灾害，并因此带来了巨大的经济损失。研究表明，城市化发展对气温有一定影响，城市化在近50年中国气温变暖中贡献率为20%～30%，其对于城市热岛效应的影响应引起足够的重视[2]。热岛研究以地表温度（LandSurfaceTemperature，LST）为基础，随着卫星遥感技术的快速发展，遥感反演成为获取区域L

2、ST的一个重要手段[3]。本文以2015年6月12日的Landsat8卫星数据作为主数据源，利用ENVI5.1软件平台，对济南市城市热岛效应进行了研究。根据辐射传输方程法反演得到济南市地表温度，利用反演的温度结果数据计算热场变异指数（HI指数）并进行分级得到济南热岛强度分级图。在此基础上，对济南城市热岛效应与归一化植被指数(NDVI)进行统计分析，得到地表温度与该指数间的定量关系。结果表明:（1）济南市的热岛效应明显，热岛强度由城区中心向近郊、远郊逐渐降低；(2)HI与NDVI呈负相关。由此可知，增加城市植被覆盖率，可以缓解城市热岛效应。关键词：济南市，landsat

3、8，温度反演，热岛效应II山东科技大学本科毕业设计（论文）II山东科技大学本科毕业设计（论文）AbstractWiththedevelopmentofsocialeconomy,theprocessofurbanizationhasbeenacceleratingandthescaleofcitieshasbeenexpanding.Theseprocesseshaveaffectedandevenchangedtheurbanenvironment,andbroughtaboutaseriesofurbanenvironmentalproblems.Theurban

4、heatislandeffectisamoreprominentenvironmentalchangeproblem.Cityheatislandisakindofurbanpollution,whichexacerbatesthefrequencyofurbanhightemperatureandhightemperaturedisasters,andthusbroughthugeeconomiclosses.Thestudyshowsthatthedevelopmentofurbanizationhasacertainimpactonthetemperature,

5、urbanizationinthepast50years,China'swarminginthecontributionrateof20%to30%,itsimpactontheurbanheatislandeffectshouldbegivenenoughattention.Basedonthesurfacetemperature(LST),withtherapiddevelopmentofsatelliteremotesensingtechnology,remotesensinginversionisanimportantmeanstoobtainregional

6、LST.Inthispaper,Landsat8satellitedatafromJune12,2015isusedasthemaindatasource,andtheurbanheatislandeffectofJinancityisstudiedbyusingENVI5.1softwareplatform.Accordingtotheradiationtransmissionequationmethod,thesurfacetemperatureofJinanCityisobtained,andthethermalfieldvariationindex(HIind

7、ex)iscalculatedbyusingthetemperaturedataofinversion.ThestrengthindexofJinanheatislandisobtained.Onthebasisofthis,theurbanheatislandeffectandnormalizedvegetationindex(NDVI)inJinanwerestatisticallyanalyzed,andthequantitativerelationshipbetweensurfacetemperatureandtheindexwasobtai