城市热岛与植被覆盖关系研究

城市热岛与植被覆盖关系研究答辩人：指导老师：班级：论文框架研究背景及意义1数据源及相关介绍2实验过程3总结与展望4研究背景一、研究背景及意义随着我国经济发展，城市化进程加快，城市化规模不断扩大。大量不透水下垫面取代了原有植被，使太阳辐射的吸收、反射发生了巨大改变；同时城市人口增加，工业化发展，CO2浓度的增高导致温室效应的加剧，都造成了城市地区的热力状况大不同于农村地区，形成高温中心，产生城市热岛效应。研究意义了解城市热岛与植被覆盖之间的关系，可为缓解热岛效应提供依据，对绿地规划、保护城市环境、建设生态型城市具有重要意义。二、数据源及相关介绍遥感数据源：2005年11月广州市TM5遥感影像图像处理软件：ERDASIMAGINE9.2研究区域位置图广州市地处，珠江三角洲北缘。中国的第三大河---珠江从广州市区穿流而过。东连惠州市，西邻佛山市，北靠清远市，南接东莞市和中山市。它是华南地区经济、金融、贸易、文化、科技和交通枢纽。珠三角都市圈核心城市之一，中国大陆第三大城市。三、实验过程技术流程图TM影像数据广州市边界图广州市TM影像图TM6波段影像图743波段假彩色合成图NDVI分布图土地利用分类图亮温分布图热岛等级分布图统计分析三、实验过程数据预处理图像裁剪：利用2005年广州市矢量图裁剪出研究区域图像增强：743波段假彩色合成，用于地物分类及归一化植被指数提取。图像增强是为了提高图像信息提取的能力，人眼对彩色影像的分辨能力比对黑白密度的分辨能力要高得多。为了充分利用色彩在遥感影像判读和信息提取中的优势，常常利用彩色合成的方法对多光谱图像进行处理。TM影像743组合更接近自然界的真彩色，有利于植被等天然地物的提取。三、实验过程土地利用分类土地利用类型：居民区、林地、耕地、水体、水田2005年广州市土地利用专题图监督分类：根据已知训练区提供的样本，通过计算选择特征参数，建立判别函数以对各待分类影像进行的图像分类。监督分类的关键是训练区的选择，为确保其有效性，选择训练区时应遵循几个方面的原则，包括像元的数量，训练区的大小、数量、形状、位置和均质性。三、实验过程土地利用分类分类精度评价：Kappa系数是一种应用最广范的计算分类精度的方法Kappa系数分类精度0.0-0.2差0.2-0.4一般04-0.6好0.6-0.8很好0.8-1.0极好Kappa与分类质量监督分类精度评价矩阵三、实验过程归一化植被指数提取NDVI：是反映土地覆盖植被状况的一种遥感指标，定义为近红外通道与可见光通道反射率之差与之和的商。三、实验过程亮温反演地面亮温：又称地表辐射温度，是传感器在卫星高度所观测到的热辐射强度相对应的温度。它反映出与观测物体具有相等辐射能量的黑体温度。计算公式：广州市亮温分布图三、实验过程热岛等级分布图热岛强度：城市热岛状况的度量指标。可用地面亮温相对标准来表示热岛效应的强弱。相对亮温的表达式为：相对亮度热岛等级0绿岛0-0.1弱热岛0.1-0.2中等热岛0.2强热岛相对亮温等级划分：三、实验过程亮温与NDVI的关系研究采样三、实验过程亮温与NDVI的关系研究类别IDTNDVI类别IDTNDVI城市119.95-0.02耕地617.2560.231223.451-0.089718.1610.157321.274-0.077818.1610.167421.274-0.015919.0590.238519.059-0.0991019.950.244618.611-0.054林地114.0340.348720.393-0.047215.4260.403819.059-0.056314.9640.456922.585-0.119415.4260.3881022.68-0.05516.8010.359耕地118.6110.2614.50.391217.7090.183715.4260.504318.6110.205816.8010.326418.1610.236914.9640.435517.7090.2671015.4260.438不同地物类型的亮温与NDVI采样表亮温与NDVI关系图四、总结与展望主要结论本文基于TM遥感数据，以广州市为例，分析研究了2005年11月份广州市的热岛特征、广州市城市热岛与植被覆盖的关系。论文的结论主要有：2005年11月广州市的城市热岛并不明显，除了一些高强度热源点外。整个广州市绿岛及弱热岛就占90%以上。机场、码头、大型客运中心、发电厂、工业密集区等高强度热源点才出现强热岛。通过不同地物类型的NDVI值与亮温值的关系研究，我们可知：一般来说，NDVI值越高（植被覆盖率越高），亮温越低，也就意味着城市热岛越不明显。但对于同种地物类型，NDVI与亮温不一定是反比关系，亮温可能还受位置，面积大小等因素的影响。四、总结与展望存在的问题及展望本文使用的影像数据乃2005年11月23日的，已经接近冬日，热岛效应并不十分明显。不利于热岛效应的深入分析。辅助资料（如广州市地形分类图）缺乏，无野外观测数据，监督分类多靠目视判读，分类不精细。研究不够深入,如果能够将分类分得更精细些，样本点改为样本图斑，再综合其位置信息，图斑面积大小等信息进行综合分析处理，城市热岛与植被的关系的研究将会更为详实，对环境保护与城市规划更具指导性。请评委老师批评指正！