基于环境卫星数据的南京城市热岛效应年际变化分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

研究意义

城市热岛是城市化气候效应的最显著特征之一^[1-2]。目前普遍认为，城市热岛效应是在不同的气候背景下，在人类活动特别是城市化因素影响下形成的一种特殊小气候，是城市生态环境失调引起的一种现代城市环境问题。随着城市化进程的加快，城市热岛问题正变得愈发突出^[3]，尤其在夏季，已经严重影响城市居民的正常生活与健康^[4-5]。因此，深入研究城市热岛的演变过程及其影响因素，对于探讨城市热岛的形成机制，以及城市预警和经济发展、城市规划和城市的绿化建设都具有重要的理论与现实指导意义^[6-7]。

南京是江苏省的政治，经济，文化中心，也是华东地区的重要枢纽^[8]，被称为我国的＂四大火炉＂之一，热环境问题极为突出。在南京地区，人口从1985年的465.7万増长到2015年的常住人日超过823.59万，城市建筑用地也从1985年的638km²増长到2015年的1654.9 km²，幅度上升极大^[9]。随着城市规模的扩张，人口的増加，这样必然会导致土地利用和土地覆盖大幅的变化，从而使城市能量平衡发生改变，进而影响着局地气候，研究其分布特征，可以提高人类的居住与环境质量^[10]。从能量角度理解区域热环境形成的物理基础，为研究区域热环境，尤其为减缓区域城市热岛效应提供科学基础和依据。

2. 研究的基本内容和问题

研究的目标:

利用2010、2013、2016年三个时间段的南京市hj-1b遥感卫星数据，使用辐射传输法（rte）对地表温度进行反演。在此基础上探索地表温度的空间分布特征。分析不同年际的热岛效应变化，探索热岛效应与土地利用类型、植被指数、景观指数等之间的相关关系。

主要内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

本项目以南京市的hj-1b遥感卫星数据为数据源，以地表温度的相关研究为理论基础，结合遥感技术和地理信息系统知识，利用envi等软件反演得出南京市地表温度的空间分布情况，并分析得到其时空演变特征和主要的影响因素。

（1）运用rte单窗算法计算地表温度，并分析研究区的热岛空间分布情况。

4. 研究创新点

（1）本项目使用我国2008年发射的幅宽大、重返周期短的hj-1b遥感卫星影像数据来反演地表温度，采用rte法进行反演，具有较高的反演精度。

（2）国内关于热岛效应的研究有很多，采用hj-1b卫星数据作为数据源的较少。

（3）目前国内关于城市热环境研究已开展多年，但所研究的对热环境的影响多集中在在土地利用方面，对景观、植被等自然属性关注较少，本项目拟在多时相遥感数据基础上，提取了城市下垫面的变化信息，定量剖析了不同的遥感指数（土地利用分类、景观指数、植被指数）与地表温度的相关关系，利用主成分分析方法计算了个影响因子对热岛效应的贡献率大小。

5. 研究计划与进展

1.2017年3月初-2017年四月初，获取遥感数据，并对地表温度反演的方法和envi、arcgis等软件进行学习

2.2017年4月初-2017年4月底，进行温度反演图和土地利用类型图的制作