【摘要】：針對以往城市熱島效應(yīng)研究多基于行政邊界、不透水面聚集密度與城市熱環(huán)境響應(yīng)規(guī)律研究不足的問題,本文以濟(jì)南市為例,基于Landsat 8和NPP-VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù),結(jié)合生態(tài)景觀格局指數(shù),研究城市熱環(huán)境的時空分布格局,探討不透水面聚集密度與城市熱環(huán)境(城市地表溫度、熱島等級)響應(yīng)規(guī)律,為合理防治城市熱島效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)采用不透水面聚集密度法、監(jiān)督分類法和閾值法三種方法提取濟(jì)南市主要建城區(qū)和郊區(qū)范圍。(2)利用城郊溫差法計算熱島強(qiáng)度(urban heat island,UHI),研究熱島強(qiáng)度等級的空間分布特征。選取斑塊密度(patch density,PD)、各類斑塊面積所占百分比(percentage of landscape,PLAND)、最大斑塊指數(shù)(largest patch index,LPI)、聚集度指數(shù)(clumpy index,CLUMPY)4個景觀指數(shù),研究城市主要建城區(qū)熱島強(qiáng)度等級多時空尺度的演變規(guī)律。(3)研究不透水面聚集密與城市熱環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律,探索其響應(yīng)的臨界點(diǎn),為濟(jì)南合理防治熱島效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。研究表明:(1)采用不透水面聚集密度法、監(jiān)督分類法和閾值法分別提取濟(jì)南市主要城建區(qū)范圍,監(jiān)督分類提取精度為89.82%,不透水面聚集密度與夜間燈光數(shù)據(jù)提取的濟(jì)南市主要建城區(qū)邊界輪廓大體相似,不透水面聚集密度提取精度高達(dá)92.05%,而夜間燈光數(shù)據(jù)提取的精度為86.50%。相對而言,不透水面聚集密度提取建城區(qū)邊界精度高。但NPP-VIIRS夜間燈光數(shù)據(jù)提取方法更加方便快捷,尤其適用于大區(qū)域的建城區(qū)范圍提取。(2)在時間尺度上,多時相熱島強(qiáng)度計算結(jié)果顯示:2013年、2017年熱島強(qiáng)度分別為1.17℃、2.75℃,增長1.58℃。PD、PLAND、LPI、CLUMPY景觀指數(shù)計算結(jié)果表明:城市熱島強(qiáng)度呈增長的趨勢,研究區(qū)呈現(xiàn)出“面積大、分布集中”的多中心城市熱島格局。(3)在空間尺度上,通過轉(zhuǎn)移矩陣模型,分析熱島等級景觀指數(shù)在不同空間尺度之間的信息轉(zhuǎn)移情況可知:不同熱島等級景觀指數(shù)受空間尺度的變化影響顯著。根據(jù)景觀指數(shù)在不同空間尺度上的變化規(guī)律,可將其分為3類:增加型、減少型和波動型。PD、CLUMPY存在明顯“尺度效應(yīng)”,而PLAND和LPI在各熱島等級間存在交替變化規(guī)律。(4)地表溫度隨不透水面聚集密度的增加而增加,有非常顯著的相關(guān)性。槐蔭區(qū)、歷下區(qū)、市中區(qū)、天橋區(qū)兩者之間的相關(guān)系數(shù)分別為:0.80、0.75、0.73、0.81。地表溫度隨不透水面聚集密度的增長變化有著明顯的“臨界點(diǎn)”,可大致分為劇烈型、緩慢型和穩(wěn)定型三種類型。在0到10%之間地表溫度隨不透水面聚集密度的變化比較劇烈;10%~40%之間地表溫度隨不透水面聚集密度的變化比較緩慢;在40%之后地表溫度隨不透水面聚集密度的變化比較平穩(wěn)。(5)依據(jù)地表溫度隨不透水面聚集密度增長變化的過程中出現(xiàn)臨界點(diǎn)的情況,將濟(jì)南市不透水面聚集密度分為三個等級:低聚集密度區(qū)、中聚集密度區(qū)、高聚集密度區(qū)。不透水面聚集密度和地表溫度等級都表現(xiàn)為以高密度聚集區(qū)和高溫區(qū)為中心,呈現(xiàn)逐步向外擴(kuò)散的趨勢,兩者間存在較好一致性。 【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X16

【圖文】：

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文仍不明確。因此，加強(qiáng)對城市建城區(qū)的提取，熱島強(qiáng)度時空特征與不透水面聚集密度的應(yīng)規(guī)律，具有巨大研究與應(yīng)用潛力。 研究目標(biāo)與內(nèi)容（1） 研究目標(biāo)針對以往城市熱島研究多基于行政邊界、不透水面聚集密度與城市熱環(huán)境響應(yīng)規(guī)律研不足的問題，以濟(jì)南市為例，采用基于 IBI 指數(shù)提取濟(jì)南城市建城區(qū)和郊區(qū)，研究不同島強(qiáng)度等級的空間分布特征。進(jìn)而，研究城市建城區(qū)熱島強(qiáng)度的時空演變規(guī)律。探索地溫度空間分布特征與不透水面聚集密度響應(yīng)關(guān)系，并確定其響應(yīng)的臨界點(diǎn)。（2） 研究內(nèi)容

-郊溫差法對主城區(qū)熱島強(qiáng)度計算，并對熱島等級進(jìn)行劃分。采用 PD、PLAND、LPLUMPY 四個景觀格局指數(shù)，研究熱島等級的時空變化規(guī)律。3) 不透水面聚集密度與城市熱環(huán)境研究，并探索響應(yīng)臨界點(diǎn)利用 Landsat 8 計算 IBI 指數(shù)，提取研究區(qū)不透水面分布；計算不透水面聚集密度，人工建筑聚集區(qū)；然后利用回歸模型，研究城市熱環(huán)境與不透水面聚集密度的響應(yīng)規(guī)逐步探索響應(yīng)的臨界點(diǎn)。.4 研究區(qū)概況濟(jì)南市坐落在山東省中西部，處于黃河下游。地理位置在 36°32′N—36°51′N16°49′E—117°14′E 之間，屬于中緯度地區(qū)，四季分明。處于魯中南低山丘陵與魯西北平原的交接地帶，南靠泰山，北跨黃河，，并擁有“七十二泉”著稱。濟(jì)南以北與德州鄰，以南與萊蕪、泰安相連，東接淄博市，西連聊城，東北接連濱州市，南北跨越大66 千米，東西跨越大概 138 km，總面積大約有 8177 km2，市區(qū)的占地面積大約 3257 km

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本文編號：2711935