题目遥感技术在城热岛研究中应用

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1、题目：遥感技术在“城市热岛”研究中的应用作者：刘曦学号：031099地球信息科学与技术专业摘要：系统总结了应用遥感技术开展城市热岛研究的数据、方法与成果。对国内外学者有关城市热岛的形态结构、过程变化及成因分析等方面的研究内容进行了较为详细的评述，在此基础上，对未来城市热岛遥感研究的方向进行了展望。关键词：遥感热红外遥感热岛效应GIS1前言1.1基本概念l城市热岛：城市热岛是指在气温上，城区气温高、郊区低的现象，在温度空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿,19世纪初期，英国化学家LakeHoward在对伦敦城区和郊区的气温进行同时间的对比观测后，

2、首次发现了这种城区气温比其四周郊区气温高的现象。l城市热岛产生的原因及危害：城市的建筑物和道路的水泥砖瓦表面改变了地表的热交换及大气动力学特性，白天地面的反射率低，辐射热的吸收率高，夜晚大部分以湍流热传输入大气，使气温升高，同时城市人类活动所释放出来的巨大热量以及大量城市代谢物排入大气，改变了城市上空的大气组成，使其吸收太阳辐射的能力及对地面长波辐射的吸收力增强。由于这些因素的综合作用，使得市区温度高于周围地区，形成一个笼罩在城市上空的热岛。城市热岛是一种城市公害，尤其是在中低纬度地区的夏季，它使原来就比较高的气温更高了。城市热岛效应加剧了城

3、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。由于城市热岛现象的存在，使得城市地区环境质量下降，污染物不易扩散，由此引起了一系列的城市病和多发性流行病。同时，城市热岛环流使得城郊对流增强，使得城市更易于出现洪涝灾害。l遥感技术（RemoteSensing）与城市遥感：遥感技术作为一种在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知时的一门探测技术，可以快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息，既有城市宏观的全貌和综合数据，又有城市的一屋一桥等微观图像和数据，可以全面、高效、实时地了解城市的发展变化。正是由于这种有别于以往任何常规方

4、法的优势，城市遥感逐渐成为遥感、城市建设、环境专家们共同关注的热点，遥感技术也被越来越广泛地运用到城市建设的各个领域中。简而言之，城市遥感即以城市为研究对象，利用遥感技术为城市规划和建设管理者提供多方面的地理基础信息和其他与城市发展有关的分析资料。1.2研究背景自从1833年，LakeHoward就伦敦市中心的气温比郊区高的现象提出“城市热岛”概念以来，城市热环境问题一直备受关注，近年来，由于全球气候变暖和快速发展的城市化进程，使得世界范围内的热浪日益频繁，加剧了城市热岛效应。美国航空航天局(NASA)和环保署(EPA)在1997年共同发起的

5、“UrbanHeatIslandPilotProject”计划，选择LosAngeles,Chicago,SaltlakeCity,Sacramento,BatonRouge等城市，利用地面观测和遥感技术开展了针对夏季城市热岛的研究与治理工作。加拿大也启动了旨在缓解多伦多城市热岛效应的“CoolTorontoProject”，计划。日本、西欧也在积极开展类似的研究工作，可见城市热环境及其热效应已成为当前城市气候与环境研究中，最为重要的研究内容之一。8随着社会经济高速发展，我国许多城市，特别是位于东部沿海经济发达地区和中纬度地区的城市，出现了高

6、强度的城市热岛效应，城市热环境质量日趋恶化。1.1研究内容纵观国内外众多学者的研究，基于传统方法的城市热岛研究基本上是点尺度上的或纯概念的研究，以点带面，很难真实和有效地扩展到面上，因而对于研究城市热岛的平面布局、内部结构等特征存在着很大困难，更不用说对城市热环境作深入研究。而通过遥感手段获取的观测资料具有时间同步性好、覆盖范围广的特点，基本克服了传统方法的缺陷。随着当前高分辨率卫星热红外遥感技术的发展完善，它在城市热岛研究中发挥着越来越重要的作用，许多学者纷纷利用遥感技术开展有关城市热岛的研究工作。2城市热岛的数据源及遥感监测技术方法本文参

7、考文献主要来源于万方数据库，检索关键词为“遥感”and“城市”，出现197条检索结果，在结果中减速“热岛”or“热环境”，出现29条检索结果。2.1城市热岛卫星遥感数据源遥感按其探测波段可分为紫外遥感、可见光遥感、红外遥感和微波遥感。红外遥感主要探测波段在0.76-1000微米之间，根据波长又可进一步划分为近红外(0.76-3微米)、中红外(3-69微米)、远红外(6-15微米)和超远红外（15-1000微米)。从辐射源看，近红外属于太阳辐射，6微米以上属于地球辐射(又称热红外)，中红外波段是太阳辐射与大地辐射交叉部分。显然，监测城市“热岛效

8、应”应当利用热红外波段。1972年，Rao首次利用卫星遥感手段研究了城市热岛效应。从那以后，很多学者广泛使用各种平台的传感器数据，包括航天、航空和地面的数据，进行城