基于TM影像的城市热岛与植被关系研究

摘要

随着城市化的迅猛发展,导致了一系列城市环境问题,城市热岛便是其中的重要问题之一。目前,城市热岛已经影响到了人们的生产生活,同时也影响到了城市的进一步发展,对于城市热岛的研究,随即成为了研究者们的研究热点。
　　 本文以上海市为研究区域,基于2007年陆地卫星遥感影像,采用最大似然法分类方法提取上海市土地利用覆被信息。根据亮温的计算公式,对TM6波段进行亮温反演,用于表示城市热岛。利用遥感和地理信息系统作为辅助研究工具,分析了2007年上海市的热岛状况和植被覆盖状况,定量分析上海市城市热岛与植被的定量关系,先后选取了各大公园的林地和草地斑块,金山、奉贤、崇明耕地斑块和居民小区草地的斑块,由于分类效果的关系,未能提取行道树斑块。
　　 论文的结论主要有以下几个方面:
　　 (1)采用目视判读法、遥感影像与土地利用现状相结合进行判读、实地调查法三种方法相结合的方法,从2007年的影像上选出林地、草地、农业用地、水域、建设用地等5类土地利用类型的样本。由于研究需要,在林地中选出了公园林地、外环高速两侧的绿地、行道树、居民小区中的草地。利用最大似然法提取了上海市2007年土地利用／覆被信息。
　　 (2)利用六波段热红外波段进行亮温反演,得到2007年上海市亮温反演分布图,明显判别出上海市是一个典型的城市热岛现象的城市。
　　 (3)运用了Excel的统计回归分析功能,分别建立了公园林地斑块面积、公园草地斑块面积、居民小区草地斑块面积、耕地斑块面积与亮温的关系模型,并且尝试进一步探讨以公园为个体分别建立草地板块面积和林地斑块面积与亮温的关系；将所有较大的植被斑块面积,建立与亮温的关系模型。也建立了四种类型的斑块周长与对应亮温的回归模型,以及计算其形状指数,构建与亮温的模型。同时建立公园林地斑块亮温、公园草地斑块、耕地斑块、居民小区斑块的亮温和面积分别与NDVI值的关系模型。从研究思路和结果看,具有一定的现实意义和科学价值,可对政府的土地利用和规划提供参考和依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2 国内外研究进展

1.2.1 城市热岛效应研究方法

1.2.2 城市热岛与植被关系的相关研究

1.3 研究内容

1.4 研究意义

1.5 技术路线

第二章 遥感数据源和影像预处理

2.1 数据源选择

2.2 数据采集与图像处理

2.2.1 数据预处理流程

第三章 遥感影像分类

3.1 土地利用/土地覆被分类

3.1.1 非监督分类方法

3.1.2 监督分类方法

3.2 ENVI4.5支持下的研究区域遥感影像分类过程

3.2.1 训练区的选择

3.3 分类后处理

3.4 分类精度评价

3.5 研究区覆盖分析

3.6 归一化植被指数

第四章 城市热岛亮温反演

4.1 亮温的反演原理与方法

4.2 地表亮温反演过程

4.3 研究区的亮温反演

4.4 研究区亮温特征分析

第五章 檀被与城市热岛定量关系研究

5.1 研究思路

5.1.1 斑块的提取

5.2 不同植被覆盖类型与亮温的关系研究

5.3 较大斑块面积定量统计分析

5.4 以公园为单元的相关性研究

5.4.1 公园草地与亮温的关系

5.4.2 公园林地与亮温的关系

5.4.3 同一公园中的草地和林地斑块面积与亮温的定量关系

5.5 NDVI和亮温、面积的关系研究

5.5.1 NDVI和亮温、面积的关系

5.5.2 调整后植被斑块的定量统计分析

5.6 斑块周长与亮温的关系

5.6.1 各植被类型斑块周长与亮温的关系

5.7 形状指数(周长面积比)与亮温的关系

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

答辩委员会审查意见