基于多时相Lsat热红外数据的南京市热岛效应研究开题报告

1. 研究目的与意义

城市热岛效应是指当城市发展到一定规模, 由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区, 形成的类似高温孤岛现象。城市热岛效应通常会加剧城市能源的消耗和空气污染，夏季的强热岛效应甚至会威胁到城市中的易感人群的身体健康和生命安全。南京市经济的迅速发展，加快了城市化进程的步伐和建成区扩展的速度，同时也使得其城市热岛的面积逐渐扩大。因此，利用稠密Landsat TM/ETM 热红外波段的观测数据有效刻画南京市的城市热岛的时空特征对于指定合理的城市发展规划政策具有现实意义。

2. 国内外研究现状分析

全球变暖和城市气候变化已成为当今大气科学的热点课题,城市气候研究中，城市热岛效应是中心研究论题之一。自从1818年Lake Howard对伦敦城区和郊区的气温进行对比观测，提出城市热岛的概念以来，各国专家普遍认为热岛是城市气候中最典型特征之一。Ben-Dor Saaron利用航空热红外图象侧重对城市热场结构信息进行动态监视研究。Goward对比了夏、冬季，日、夜热场结构的空间变化规律。Gallo KP进行了植被率和表面温度与城市热岛分析的复合分析。Stephen L等用从卫星图片中得到的保存守恒程序图来描述景观结构。

我国对热岛效应的研究早已开始，对城市气候研究起步于20世纪80年代初，在上海、北京等大中城市已开展研究，并取得了不少研究成果。从大气环境角度先后开展了城市热岛强度、水平分布、垂直结构和影响因子的试验研究。我国学者在北京、上海、广州、南京、太原、沈阳、昆明等大中城市对城市热岛进行了观测和分析研究。迄今至少已有20多个城市开展过城市热岛效应研究，孙奕敏、范心圻、张景哲等研究了城市布局及城市功能区对热场的影响。周淑贞结合气象资料讨论上海城市热场结构的变化特征。陈云浩、周红妹等对上海城市热环境与城市空间环境存在的相关关系进行了分析。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）landsat tm/etm 6数据的辐射定标

（2）地面亮温图像反演

4. 研究创新点

利用Landsat TM/ETM 热红外波段的观测数据研究南京市区迄今为止近20年间的热岛效应空间格局的变化，其时间跨度大，并且研究数据稠密。通过反演不同时期南京市区地表温度随时间的动态分布，能充分直观地刻画出南京市城市热岛的时空变化特征，这对于研究城市土地利用与土地覆盖变化（LULC）及指定合理的城市发展规划政策具有现实意义。