城市地域地表温度与土地覆盖定量关系分析

利用Landsat TM影像,以合肥市区为研究区,采用最大似然法对合肥市影像进行土地覆盖分类,同时反演合肥市地表温度,然后计算NDVI(归一化差异植被指数)、MNDWI(改进的归一化差异水体指数)、NDBI(归一化差异建筑指数)和NDBaI(归一化差异裸土指数)4种指数.在此基础上,对合肥市城市热岛的空间分布特征、地表温度与土地覆盖类型以及各种影响因子之间的关系进行定量研究分析.结果表明,不同土地覆盖类型的地表温度存在较大差异,建筑用地和裸地是城市热岛强度的主要贡献因素,植被和水体具有较好的降温作用.地表温度与4种归一化指数的回归分析表明,它们之间存在明显的相关性.     

黄河源永曲河流域地表温度与土地覆盖的时空变化特征分析

为明确黄河源地区地表温度变化特征及其影响因素,以永曲河流域为例,利用2008年、2020年landsat数据,通过辐射传输法反演地表温度,分析地表温度的时空变化特征及其与土地覆盖类型、地形因子和归一化植被指数之间的相互关系。研究结果表明：(1)2008~2020年,永曲河流域地表平均温度由24.330℃上升至24.592 ;(2)地表温度具有显著的地形分异特征,与海拔高度呈现负相关关系,高海拔地区尤为显著。地表温度随坡度增加而降低,按平缓坡、阳坡、半阳坡,半阴坡、阴坡的顺序,地表温度逐渐降低;(3)不同土地覆盖类型的地表温度差异较明显,草地的地表温度较高,小灌木丛较低,平均地表温度相差4.688 ;(4)地表温度与NDVI呈正相关关系,且自西向东相关性逐渐增强。     

土地利用/覆盖变化对城市地表参数的影响

植被覆盖、地表水分有效性和地袁温度组成的地袁参数的变化和分布,受土地利用/覆盖类型和开发强度的影响.这些变量均可从多光谱卫星影像获得.以珠江三角洲的广州市老八区为例,前人研究的方法为支撑,通过运用陆地卫星TM和ETM 影像进行非监督分类,结合反演的地表温度与归一化差值植被指数之间的散点图,确定了土地利用/覆盖类型,估计并描述了这些参数的时空分布特征,从空间和时间方面评估了这些参数与研究区不同土地利用/覆盖类型之间的关系.结果表明,由于广州城市用地的发展,城市植被覆盖比例从1990年的72.39%减少到2000年的46.95%.研究还表明,凡是作为城市用地的土地利用/覆盖类型(包括高密度城市用地和低密度城市用地),从1990年到2000年,其归一化地表温度值增加都是最高的.     

广州市地表温度的空间分布与变化特征分析

利用Landasat卫星热红外遥感数据进行温度反演的方法,对广州市1998、2003两年的卫星遥感图像进行了处理,结果表明从1998年到2003年高温和特高温区有增加的趋势。空间分布上,1998年高温区主要分布在南部的天河、东山、芳村和海珠等区,2003年东部的南岗镇和大沙镇也相继成为高温区,而东山区的亮度温度则相对降低。同时,在遥感图像分类的基础上,对不同地物类型地表温度进行了对比分析,发现开发区及沙地的亮度温度最高,其次为城镇用地和农田,林地和水体的亮度温度则较低。     

喀斯特城市桂林地表温度时空变化及地物覆盖影响分析

【目的】定量分析喀斯特城市桂林1990—2015年快速扩展对热环境的影响。【方法】提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,对Landsat卫星12景遥感图像用模型反演地表温度并分析地表温度时空变化规律;提出建筑覆盖率、水体覆盖率和裸土率估算方法,反演植被覆盖度、建筑覆盖率、水体覆盖率、裸土率和裸岩率,分析混合像元中各地物覆盖率变化对地表温度的影响。【结果】1)研究地的建筑/道路、喀斯特山峰裸岩、干燥裸土的地表温度相对较高,水体和茂密植被覆盖的喀斯特山峰阴坡地表温度最低,茂密植被覆盖的喀斯特山峰阳坡的地表温度也相对较低;在太阳辐射下,喀斯特山峰阳坡地表温度比阴坡地表温度高1~3 ℃。2)1990—2015年研究地的地表温度高于喀斯特山峰茂密林地的高温像元比例呈逐渐上升的趋势,由61.9%变化到75.2%。3)研究地的地表温度因植被覆盖度、水体覆盖率增加0.1而分别降低0.5~0.7℃,0.2~0.4℃;因建筑覆盖率、裸土率和裸岩率增加0.1而分别升高0.4~0.7℃,0.4~0.6℃和0.3~0.5℃。【结论】喀斯特城市桂林的地表温度明显受人为因素、植被覆盖和地形的影响。
     

黄河流域的土地利用和土地覆盖变化

应用遥感技术与地理信息系统 GIS技术进行土地利用变化监测 ,具有快速、客观的特点。对 L ANDSAT TM图像进行解译判读 ,获取反映黄河流域 2 0世纪 80年代末期到 90年代末期土地利用和覆盖情况的 1:10万比例尺的土地利用数据。通过应用土地利用动态度模型、土地利用程度时空演变模型、土地利用类型转移模型和土地利用重心模型 ,对黄河流域近 10年的土地利用和覆盖变化进行了研究。研究结果表明 :10年来黄河流域草地、林地面积减少 ,而耕地、建设用地、未利用地面积增加 ,而人类活动是黄河流域土地利用和覆盖变化的主导因子     

中国土地利用/土地覆盖变化研究综述

20世纪90年代以来,随着资源、环境和人口问题的日益突出,土地利用／土地覆盖变化研究己成为国际上全球变化研究的前沿和热点课题。在这个大背景下,中国也相应地开展了大量的土地利用／土地覆盖变化研究。文章回顾了中国在这个全球性热点领域所进行的研究;着重综述了中国土地利用／上地覆盖变化研究中时空变化、动力机制以及环境效应等三方面所取得的进展,并阐述了未来中国土地利用／土地覆盖变化研究的发展趋势。     

黔中城市群地表覆盖变化及驱动因素分析

地表覆盖变化是生态环境变化的缩影,研究地表覆盖变化及驱动因素可为地区生态环境恢复、资源合理利用、人地关系协调提供参考。基于Globeland 30数据,通过年变化率、转移矩阵、地理探测器等方法,探究黔中城市群2000—2020年地表覆盖变化及驱动因素。结果如下：1)耕地、林地、草地为城市群主要地表覆盖类型,期间以耕地、林地、草地收缩,灌木地、水体、人造地表扩张为总体趋势;2)地表覆盖转移面积呈先小后大的特点,转移方向为草地转林地、人造地表、耕地、水体,林地转耕地、人造地表、水体,耕地转人造地表、水体;3)耕地为东南角扩张其余各地收缩,林地为北部扩张南部收缩,草地为整体收缩、局部扩张,水体为整体扩张、局部收缩,人造地表为全域扩张;4)黔中城市群地表覆盖变化受地形、气候、人口、经济、交通、政策等因素的共同影响,并且因素间的交互作用总体呈增强效果。     

青海湖流域土地覆盖时空变化与生态保护对策

本文以青海湖流域为研究对象,采用1986、1995年和2006年三期的遥感数据,研究了20世纪80年代中期以来研究区域土地格局的时空变化特征以及人类活动对景观格局演变的影响.分析了沿湖岸景观廊道的变化.研究结果表明:近几十年来,由于气候变化和人为活动的综合影响,青海湖水位明显下降,青海湖流域草场植被退化严重,土地荒漠化有加速发展的趋势.研究结果对于青海湖流域的生态环境保护与可持续发展均具有指导作用.     

都江堰市土地利用／覆盖变化研究

借鉴使用土地利用类型净变化量、交换变化量和总变化量的计算方法,以都江堰市中心城区2005年和2009年土地利用数据为基础(2005年数据为土地利用现状数据、2009年数据为土体利用规划数据),对都江堰市中心城区土地覆被变化过程进行了分析研究,得出都江堰市中心城区农用地、园林地、建设用地以及其他土地的覆被变化情况.     

基于多分类器集成的土地覆盖分类及预测研究

【目的】为发挥不同单分类器各自的优势进而采用集成学习方式提高土地覆盖分类精度,据此比较不同土地覆盖变化模拟模型性能从而执行最优的土地覆盖变化预测,为土地资源合理开发与利用决策制定提供参考。【方法】基于南京市江宁区2000、2010和2020年的Landsat TM/OLI影像,结合研究区实际定义了水体、建筑、林地、草地、耕地和未利用地等6种土地覆盖分类体系,在测试了最大似然法、马氏距离法、最小距离法、神经网络和支持向量机等基分类器性能基础上,采用随机森林和证据理论2种不同的集成学习方法对5种基分类器的分类结果进行集成,比较了集成性能后构建了最终的土地覆盖分类结果。然后,基于2000和2010年的最优集成土地覆盖分类图,运用CA-Markov、PLUS和ANN-CA模型分别对2020年研究区的土地覆盖格局进行模拟,并将不同的模拟结果与2020年真实集成分类结果进行了空间一致性检验,以此确定土地覆盖变化预测的最佳模型并用其预测2030年江宁区的土地覆盖模式。【结果】在单分类器分类结果中,2000年支持向量机算法取得了最佳分类效果,总体精度达到了88.75%,Kappa系数为0.77;2010年神经网络方法表现最佳,总体精度为88.75%,Kappa系数为0.83;2020年最大似然法取得了最佳分类效果,总体精度为82.75%,Kappa系数为0.74。在2种集成方法中,随机森林在2000年取得了最佳集成分类效果,总体精度和Kappa系数分别为91.25%和0.85;证据理论在2010年取得了最佳集成效果,总体精度和Kappa系数分别为90.80%和0.86;随机森林在2020年取得了最佳集成效果,总体精度和Kappa系数分别为93.75%和0.91。就土地覆盖预测而言,PLUS模型获得了98.54%的空间一致性。根据PLUS模型预测2030年土地覆盖结果可知,江宁区各土地覆盖类型变化较小,建设用地略有扩张但范围有限,耕地稍减少但在可控范围内。林地、草地和未利用地变化较小,水体面积相对减少。【结论】恰当的集成策略能明显改进土地覆盖分类精度,合适的、适应局部土地利用状态和政策调控的预测模型可有效预测区域未来土地覆盖分布模式,它们能为区域土地利用、城市管理决策等提供更可靠的方法和数据支持。     

土地利用/土地覆盖变化研究进展

土地是人类生存和发展不可替代的、不可再生的重要物质资源．在对全球环境变化研究领域的土地利用/土地覆盖变化研究背景、大型研究计划和研究重点进行回顾的基础上,系统分析了各类土地利用变化的模拟、预测、解释和和优化决策模型,比较了这些模型在应用上的优点与局限性,指出了针对中国特有的社会制度、自然条件、经济高速发展与土地匮乏等问题开展土地利用区域模型研究的意义．     

不同土地覆盖类型上地表温度与植被覆盖关系研究——以福州市为例

以ASTER为数据源,提取研究区的地表温度,并从不同土地覆盖类型上分析地表温度与NDVI、植被覆盖度之间的定量关系.结果表明在各土地覆盖类型上地表温度与NDVI、植被覆盖度的线性关系并不明显,而在1%的间隔上平均地表温度与植被覆盖度呈明显线性关系,在0.01间隔上地表温度和NDVI关系呈分段线性关系,利用1%间隔的植被覆盖度更有利于分析地表温度和植被的关系.     

基于TM图像反演垦利县地表温度

利用垦利县TM／ETM＋图像的热红外波段数据,结合辐射传输方程和覃志豪单窗算法等算法反演垦利县地表温度,讨论了各种温度反演算法精度、土地利用类型的变化与相应地表温度的变化．结果表明：覃志豪单窗算法的精度最高,垦利县两年间各地类地表温度基本保持不变或仅有较小变化．     

2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度时空变化特征

为了揭示高寒地区气候变化特征及时空差异性,基于MODIS地表温度(LST)产品,利用气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验等多种方法研究了2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山地表温度的时空变化特征及其与海拔和纬度的关系,主要结论如下.(1)2000—2016年喀喇昆仑-西昆仑山LST呈极显著上升趋势,速率为0.32℃/10a(P<0.001),表明该区域对全球变化响应敏感,其中夏季(0.5℃/10a)增温最显著,秋、冬季次之,而春季(-0.096℃/10a)呈降温趋势.(2)空间上,东帕米尔高原以及阿里喀喇昆仑山和西昆仑山东部高海拔区域升温较快;季节上,春、秋两季具有相似性,均呈中部降温、东西两侧升温的空间变化特征,但升温或降温趋势并不显著,夏季,低海拔区(Ⅰ)和高海拔区(Ⅲ)以升温为主,中海拔区(Ⅱ)以降温为主,而冬季呈现与夏季相反的态势.(3)年均地表温度与海拔的偏相关系数为-0.870,呈现出极显著的负相关关系;与纬度的偏相关系数-0.513,呈现出较为显著的负相关关系,说明LST与海拔的关系更为密切.     

地表覆盖对季节性冻融土壤温度影响研究

基于季节性冻土分布区冻融期间土壤温度的田间试验,研究了地膜覆盖、地膜与秸秆双重覆盖对冻融土壤剖面温度的影响。结果表明:地膜覆盖对试验土层有明显的增温效应,而地膜、秸秆双重覆盖对土壤增温的影响只限于耕作层内;越冬期试验土层范围内,各处理地块的地温均经历降低、趋于稳定、升高的过程;地膜、秸秆覆盖可平抑土壤温度变化,明显缩小温差;在冻结阶段和融化阶段,三种处理地块40~100 cm深度处地温降低和升高的幅度随深度的加大而减小。研究结果对于改善季节性冻土区土壤热状况,指导农业生产具有实际意义。     

环境特征对MODIS土地覆盖分类精度影响研究——以河南省为例

特征是影响土地覆盖分类精度的重要因素.为分析基础特征不同的情况下,地形、降水等环境辅助特征对MODIS土地覆盖分类精度的影响,选取河南省为研究区,以MODIS 1-7波段天顶BRDF调整后反射率产品MCD43A4、全年EVI时间序列数据MOD13Q1及两者的组合为基础特征,MODIS地表温度产品MOD11A2、高程、坡度、年平均降水为辅助特征,构建多特征组合,并利用支持向量机进行土地覆盖分类研究.实验结果表明:(1)在基础分类特征不同的情况下,地形(高程、坡度)、地表温度的引入,均可令土地覆盖总体分类精度略有提升,提升贡献在1个百分点以内,但年平均降水对精度贡献并不稳定.(2)环境辅助特征对不同地物生产精度的贡献并不相同,在某些类别的生产精度获得提高的同时,其他类别的生产精度可能降低.     

近10年来青藏高原地表温度时空变化特征分析

基于2008-2017年青藏高原地区133个地面气象站的地表温度观测数据和五套地表温度模拟资料(ERA-5、ERA-Interim、GLDAS2.1-Noah、JRA-55、MERRA-2),分析了近10年以来青藏高原地区地表温度的时空变化特征以及多种地表温度模拟资料在青藏高原的适用性。结果表明：(1)青藏高原地区的地表温度呈现边缘地区高、中心地区低,由边缘地区向中心地区递减的变化趋势,地表温度的空间分布主要受海拔高度影响,同时服从纬度的地带性规律;(2)五套地表温度模拟资料均能够描述青藏高原地区地表温度的空间分布特征,但是均出现了低估现象,可以基于模拟资料所使用的高程数据与实际观测之间的高程差,对地表温度模拟结果进行修正;(3)近10年,青藏高原地区的地表温度呈现变暖趋势,且随着海拔高度的降低,地表温度增暖趋势越剧烈;(4)在青藏高原多年冻土区3个地面气象站,五套地表温度模拟资料与观测资料呈显著相关(相关系数>0.96),模拟误差具有季节性特征,在夏季和冬季偏差较大,在春季和秋季偏差较小。     

土地利用／土地覆盖变化研究

土地利用/土地覆盖变化(LUCC)研究已成为国际上全球变化研究的前沿和热点问题,本文回顾了这个全球性热点领域所进行的研究,着重综述了土地利用/土地覆盖变化研究中动态信息的获取、动力机制、区域问题以及环境效应几方面所取得的进展;简要分析了目前研究中存在的问题,并阐述了未来土地利用/土地覆盖变化研究的发展趋势.     

基于RS／GIS技术的厦门市土地覆盖变化研究

综合应用RS／GIS技术,以1994年5月12日的Landsat TM影像和2003年4月25日的Landsat ETM＋影像作为数据源,通过基于光谱值的决策树分类方法,对厦门市的土地覆盖状况进行研究．结果表明：约10年间厦门市土地覆盖状况变化显著,耕地大量减少,林地明显增多,建设用地整体增多且结构有所改变,常规建设用地总量增加很少;综合年变化速率不大;多山临海的地理环境是城市扩张的驱动力,造成土地覆盖情况在空间分布上有明显变化．