城市热环境和植被覆盖关系的方法研究

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1、论文题目：城市热环境和植被覆盖关系的方法研究学科专业：自然地理学学位申请人：王娜指导教师：陈家治摘要城市热环境是土地利用／覆盖、城市人为热、气候条件等多因素综合作用的结果。近年来，许多沿海城市进入快速发展阶段，大量自然地表不断被城市地表所替代，产生了更为显著的热效应。城市热环境的日益恶化已成为当前影响社会经济可持续发展的重要因素之一。因此对城市热环境和植被覆盖定量关系的研究成为热点和重点。对城市热环境和植被覆盖的定量关系的研究方法多种多样，论文从城市热环境、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多

2、个角度进行研究，采用不同的方法对同一研究区展开实证研究比较，为理论研究和实践规划提供了参考。论文介绍地表温度反演的过程，基于LandsatTM／ETM+影像，根据亮温计算模式，由灰度数据反演研究区亮温，用于表示城市热环境。结果表明研究区的城市热场范围逐渐扩大，结构更为复杂，并且由高度集中向破碎化发展。介绍了亮温等级划分的五种方法，ISODATA、监督分类、基于稳健统计的方法、密度分割和依据相对亮温的生态评价指标划分，并用于对同一研究区进行亮温等级划分和比较，分析热环境时空特征。结果表明，亮温等级划分的方法、等级数目

3、、分级指标等因素都与城市热环境的特征有关。对非监督分类法、监督分类法和基于地物光谱知识的多步骤分类三种土地覆盖分类方法进行简单介绍，并应用于同一研究区比较分析。研究表明，多步骤分类法能对光谱数据进行多次有效地重组利用，分类结果总精度和Kappa系数最高。同时采用归一化植被指数研究城市植被覆盖特征。对同一区域应用不同的方法从不同角度分析城市植被与城市热环境的定量关系。对三种方法划分的亮温等级，建立亮温与NDVI，亮温与植被面积的定量关系模型，结果表明，模型都较好，两组关系均为负相关。选取典型区建立不同温度区间的亮温与

4、植被斑块面积定量关系模型，结果发现两者均为递减对数函数关系。尝试从植被面积角度统计亮温，建立植被斑块面积和亮温、植被斑块面积和NDVI定量关系模型，结果证明亮温随着植被斑块面积的增加，变化速率会降低，最终亮温保持在某一稳定状态。植被斑块面积与NDVI关系比较复杂。较以往对城市热环境和植被覆盖关系的研究，本文的创新点主要体现在以下三个方面：第一，对城市热环境与植被覆盖关系的方法在同一研究区域展开实证研究，比较不同亮温等级划分方法的效果。第二，选取典型区为研究对象，详细研究了低温区、常温区和高温区的植被斑块面积与亮温的

5、关系，并建立模型。第三，尝试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。关键词：城市热环境；土地覆盖分类；定量关系；建模StudyonthemethodsofrelationshipofurbanthermalenvironmentandvegetationcoverAbstractUrbanthermalenvironmentresultsfrommanyfactorssuchaslanduse／landcover,theartificialheatsourcescomes

6、fromenergyconsuming，weatherconditioninurbanizedareas．ManycoastalcitiesinChinahavelaunchedintothefastdevelopmentstageinrecentyears，andthenaturalsurfaceiscontinuouslysubstitutedbyurbanartificialsurface．Theheateffectintheurbanregionbecomesmoreevident．Thecontinuou

7、sdeteriorationofurb强thermalenvironmenthasbecomeoneoftheimportantfactorsthataffectthesustainabledevelopmentofurbansocietyandeconomy．Therefore，thequantitativerelationshipbetweenurbanthermalenvironmentandvegetationcoverisfocused．Therearemanykindsofmethodstostudyt

8、hequantitativerelationshipbetweenurbanthermalenvironmentandurbanvegetationcover．Thethesisstudiesmany温度区间的亮温与植被斑块面积定量关系模型，结果发现两者均为递减对数函数关系。尝试从植被面积角度统计亮温，建立植被斑块面积和亮温、植被斑块面积和NDVI定量关系模