基于Landset卫星数据讨论植被对城市热岛降温作用
——以南京市为列
1.1研究意义
城市热岛是指城市气温高于城市周边环境的气温，形成的高温孤岛，具有加重城市污染，破坏生态系统，阻碍城市经济等危害[1]。因此，探讨对热岛降温作用的机制越发变得十分必要。许多研究表明，城市绿植是热岛降温的一大重要因素，植被能通过蒸腾作用，自身荫蔽，以及对土壤的保湿能力实现热岛降温，调节局部小气候[2]。相较传统研究方法，利用卫星遥感技术的研究办法具成本低，数据获取便捷，人力需求小等优点，能大范围监测研究区域的时空变化，同步资料数据的更新[3]，便利于生态研究的进行和植被对热岛降温作用的定量分析。本文利用landset卫星数据探讨植被对南京市热岛的降温作用，利于全面掌握南京的热岛斑块分布，准确分析热岛斑块中植被的分布与对其的作用，同时也是对遥感作用于生态研究的更进一步尝试。
1.2国内外研究
自1918年Howard在《伦敦往事》提出热岛效应以来，各国学者对热岛的研究不断发展和深入，国外于七十年代开始将遥感信息技术使用于热岛现象的研究中，至今已有近半世纪，主要研究其形成机制，讨论各因素间关系等，而国内相关研究开始于八十年代，仅是对热岛进行分布描述的定性研究及简单的定量分析。93年，美国学者Gallo首次将NDVI用于监测城市热岛效应，我国则在此基础上，利用绿地面积与城市热岛的变化探讨了植被覆盖度与城市热岛的关系，孟丹(2010)等人研究发现, 城市绿 地平均温度与绿地面积、周长负相关, 但与周长面积比正相关[4]; 陈方敏(2010)也发现城市绿地内平均温度与城市绿地周长面积比正相关[5]。Chang 等 (2007)对中国台湾台北市61个城市绿地的实地观测研究表明, 大面积城市绿地对热岛效应的调控功能显著大于小面积城市绿地, 且绿地内部与周边环境温差值与绿地面积大小呈现非线性相关关系[6]丁金才、周红妹等分析了上海市近几年热岛效应强度变弱与绿地建设的关系, 指出绿化对减缓城市热岛效应的重要意义[7, 8]。李延明等定量分析了北京市绿化量与热岛效应强度关系, 认为一个区域绿化覆盖率达到 30 %时, 热岛强度开始明显减弱, 达到50 %时, 热岛缓解现象极其明显。不同季节和绿化树种对热岛降温作用不同[9]。张景哲利用多元统计回归分析模型分析了下垫面结构对城市热岛效应的贡献, 指出绿地降温作用以夏季最为明显[10]。严平等研究合肥绿地的降温作用, 发现草地与林地树木的冠层可调节底层以及绿地上方气层温度, 绿地的降温效果与树木种类、季节有关, 绿地在夏季具有显著的降温效应[11]。 但以上研究数据样本量相对较小，基本以时空变化为出发角度来讨论植被对热岛的降温作用，对植被热岛降温作用的辐射范围没有做重点讨论，热岛与植被的相关关系的定量分析还有更多的可探讨空间。
1.3研究目的与内容
本文的研究目的主要是确定南京市热岛与植被斑块，以及其们的分布情况；探讨植被热岛降温作用的范围；尝试对植被和热岛的关系做定量分析。
主要内容为：1.南京自1985年到2019年的Landset数据对南京植被分布，热岛分布做定性与定量分析，从而确定植被与热岛的分布情况，利用不同下垫面的土壤温度，进一步建立二者间关系；2.依据上一步结果，利用arcgis划定植被降温的辐射范围，讨论不同面积大小或不同植被类型的植被斑块的降温能力和辐射范围大小；3.依据上两步结果，尝试对植被热岛降温作用做定量分析，初步判断为利用NDVI指数与土壤温度的关系或时空格局变化进行分析。
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