基于遥感和GIS的台州城市植被与地表温度耦合关系研究

论文摘要

近年来，全球城市化进程不断加快，导致了一系列的城市环境恶化问题，全球气候变暖的趋势越来越明显。在生态环境问题的研究过程中，植被覆盖以及城市热岛效应，已引起国内外科学家的广泛关注。随着城市规模扩张，台州市人口急剧增加，城市的形态、功能以及区划等各方面都发生着强烈的变化，这些变化对于区域的生态环境产生了很大的影响。因此深入研究该区域生态环境在时间上和空间格局上的变化，剖析其演变规律，对于城市规划建设、恢复和保护该区域生态环境，提高人民生活质量具有重要的现实意义。论文从多个角度、多种方法来分析研究城市热环境，并对同一研究区域的城市土地利用／覆盖分类、城市热环境与植被覆盖的定量关系等进行研究比较，为城市绿地建设和城市规划提供理论依据和实践参考。论文简要介绍了地表温度的反演过程，通过提取Landsat TM／ETM+影像，基于亮温计算模式，由灰度数据来反演研究区亮温，分析城市热环境特征。用ISODATA方法、监督分类方法、基于稳健统计的方法、密度分割法和依据相对亮温的生态评价指标等5种方法对同一研究区划分亮温等级和比较。研究发现，城市热环境的时空特征与亮温等级划分方法、亮温等级数目和分级指标等因素有关，并且研究区的城市热场范围在不断扩大，结构越来越复杂，并且由高度集中向破碎化发展。分析研究城市热环境与城市植被覆盖定量关系。应用归一化植被指数探讨研究区的植被覆盖特征。从植被面积角度统计亮温，建立植被斑块面积与亮温、植被斑块面积与NDVI定量关系模型。对台州市绿地生态评价主要指标进行评价，为台州市城市规划和城市生态环境建设及生态可持续性发展提供理论基础及参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 相关研究
• 1.2.1 数据源
• 1.2.2 城市热环境
• 1.2.3 城市土地利用∕覆盖分类
• 1.2.4 统计模型
• 1.3 国内外研究现状
• 第二章 城市热环境
• 2.1 现状及对策
• 2.2 预处理
• 2.3 地表温度反演过程
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 辐射定标
• 2.3.3 辐射亮温
• 2.3.4 地表温度
• 2.4 TM/ETM+地表温度反演方法
• 2.5 研究区的地表温度反演
• 2.5.1 ETM+反演
• 2.5.2 亮温反演结果
• 2.6 亮温等级划分
• 2.6.1 非监督分类
• 2.6.2 监督分类
• 2.6.3 稳健统计
• 2.6.4 密度分割
• 2.6.5 生态评价指标
• 第三章 城市植被热场信息的提取
• 3.1 城市植被覆盖的提取方法
• 3.1.1 植被指数法
• 3.1.2 混合像元分解法
• 3.2 城市热场的反演方法
• 3.3 土地覆盖分类分析
• 3.3.1 时间对比
• 3.3.2 空间差异
• 3.4 归一化植被指数
• 第四章 城市热环境与植被覆盖定量关系
• 4.1 概况
• 4.2 不同土地覆盖类型的不同亮温区间分布
• 4.3 不同亮温区间的定量统计分析
• 4.3.1 基于像元的亮温与 NDVI 定量关系分析
• 4.3.2 基于亮温等级的亮温与 NDVI 定量关系分析
• 4.3.3 亮温与植被面积定量关系分析
• 4.3.4 不同亮温区间的植被覆盖分析
• 4.4 典型区热环境与植被覆盖关系研究
• 4.4.1 典型区的不同亮温区间分布
• 4.4.2 典型区植被的热环境效应
• 4.4.3 典型区的热环境与植被覆盖定量统计分析
• 4.5 不同植被斑块的定量统计分析
• 4.5.1 植被斑块的定量统计分析
• 4.5.2 调整后植被斑块的定量统计分析
• 第五章 台州市植被生态景观规划分析
• 5.1 台州绿地生态评价
• 5.1.1 绿地生态评价主要指标
• 5.1.2 台州绿地生态评价
• 5.2 台州植被景观分析
• 5.2.1 景观生态学与城市植被景观
• 5.2.2 台州植被景观分析
• 5.2.3 台州市植被生态景观规划建议
• 结论
• 参考文献
• 致谢