文档介绍：基于Landsat影像下广州市植被覆盖
变化对城市热岛的影响
温兴平1,2,胡光道1,2,杨晓峰3
1. 中国地质大学数学地质遥感地质研究所,湖北武汉 430074;2. 地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北武汉 430074;
3. 南京信息工程大学环境科学与工程学院,江苏南京 210044
摘要:城市化在给人类社会带来进步的同时也给城市带来一系列环境问题,城市热岛效应是城市化进程带来的较明显的副产品。文中用1990、2000和2002年Landsat TM/ETM+遥感影像研究城市植被覆盖变化对城市热岛的影响,研究区选广州市中部七区。首先对遥感影像进行精几何校正,用支持向量机对影像进行分类并计算出各区植被覆盖率。其次,用Landsat波段6反演地表亮温,计算出各区平均亮温值并转换为符合正态分布的亮温偏移值;最后对各区不同年份的植被覆盖率和亮温偏移值的关系进行研究。比较研究区3年内植被覆盖率发现,由于城市的快速发展,1990年到2000年植被覆盖率减少了7%,而2000年到2002年植被覆盖率增加了3%,区亮温偏移值与植被覆盖率呈负相关,相关系数为-;比较各区不同年份亮温偏移值可以发现,越秀区的亮温偏移值在1990和2000年均高于各区,但在2002年由于该区近两年内植被覆盖率的增加而有所降低。2002年除萝岗区和白云区外,其它5区的亮温偏移值较接近,说明2002年各区的热岛强度得到有效控制。
关键词:植被覆盖率;亮温;城市热岛;Landsat ETM+;广州
中图分类号:X16 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)03-0985-04
遥感可以在短时间内快速有效监测全球大面积地表覆盖信息,地表覆盖变化信息对于城市建设及城市规划有着重要的指导意义。城市快速发展在产生经济效益的同时也给城市环境带来一定的影响,城市热岛效应就是城市化进程中出现的较为明显的副产品。城市热岛效应是由Howard在研究英国伦敦城市气候[1]发现,其后便引起社会的普遍关注,目前已有大量文献研究城市热岛效应[2-8]。用遥感技术研究城市热岛效应具有明显的优势,首先遥感可以快速监测到大面积地表覆盖信息[9-11],通过比较不同时期地表覆盖信息,可以得出较准确的土地覆盖变化状况;其次利用遥感红外波段可以获得地表较高分辨率的温度分布资料[2, 12, 13],这些资料用常规气象观测站是难以获取的;最后,随着卫星技术的发展,遥感影像越来越丰富,而且成本也越来越低,使利用遥感影像进行城市热岛研究更为便利。文中采用三景不同年度的Landsat影像资料来研究广州市植被覆盖变化对城市热岛的影响。研究中首先对影像监督分类得到不同年度分区植被覆盖率资料,然后用波段6进行亮温反演并对亮温进行标准化处理,最后对各区不同年度植被覆盖率变化与城市热岛之间的关系进行研究。
1 研究区概况
研究区位于广东省广州市,广州市是广东省的省会城市,位于珠江三角洲腹地。改革开放后广州市城市发展速度很快,快速的城市发展对城市气候带来一定影响。广州市下辖十区二市,中部七区的城市热岛效应较明显,因此本研究选择中部七区(图1)为研究区,在下文中简称广州市区。图中边界为2005年调整后新的行政区边界。
图1 广州市中部七区2005年调整后的行政区划
Fig. 1 Guangz