濱海城市熱環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素分析——以青島地區(qū)為例.pdf

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1、第46卷第4期2016年4月中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)PERl0DICALOF0CEANUNIVERSITY0FCHINA46(4):109~117Apr.,2016濱海城市熱環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素分析——以青島地區(qū)為例+馬安青1,馬冰然1,張震2?,邢容容4,余瑋瑋1,韋婉1,孫碩1(1.中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266100;2.中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所,甘肅蘭州730000;3.中國科學(xué)院大學(xué),北京100049;4.河北省地礦局秦皇島礦產(chǎn)水文工程地質(zhì)大隊(duì),河北秦皇島066001)摘要:綜合分析青島地區(qū)熱環(huán)境的驅(qū)動(dòng)因素,本文利用LandsatETM+遙感影像、DI髑P/0L

2、S穩(wěn)定燈光數(shù)據(jù)、DEM等數(shù)據(jù),首先運(yùn)用單窗算法反演出青島地區(qū)的地表溫度,運(yùn)用相關(guān)性分析法,分析了高程、坡度、植被覆蓋、不透水表面、土地利用程度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)與地表溫度的關(guān)系;補(bǔ)充香農(nóng)多樣性指數(shù)、斑塊聚集度和散布指數(shù)3個(gè)景觀因子,對這9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行空間主成分分析,確定它們對青島地區(qū)地表溫度的貢獻(xiàn)率。結(jié)果發(fā)現(xiàn),高程、坡度、植被覆蓋與地表溫度成負(fù)相關(guān),不透水表面、土地利用程度、社會(huì)經(jīng)濟(jì)與地表溫度成正相關(guān);第一、二主成分均為土地利用程度,第三主成分為植被覆蓋,第四主成分為景觀格局。因此,本文所選因子對城市熱島具有顯著的影響,其中土地利用程度、植被覆蓋度和景觀格局是影響青島市熱環(huán)境的主要因素

3、,核心影響因素為土地利用程度。關(guān)鍵詞:熱環(huán)境;驅(qū)動(dòng)因素;相關(guān)性分析;空間主成分分析;濱海城市中圖法分類號:X87文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1672—5174(2016)04—109—09DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20150124引用格式:馬安青,馬冰然,張震.濱海城市熱環(huán)境驅(qū)動(dòng)因素分析一以青島地區(qū)為例[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,46(4):109—117.MAAn_Qing,MABing-Ran,ZHANGZhen.Drivingfactorsofthethermalenvironmentofcoastalcity:Acasestudyi

4、nQingdao[J].PeriodicalofOceanUniversityofChina,2016,46(4):109—117.熱島效應(yīng)是城市發(fā)展帶來的一系列問題之一,它引起的高溫不但威脅著城市居民的身心健康,而且由于城鄉(xiāng)間的氣壓差引起空氣環(huán)流,城市地區(qū)的污染物難以擴(kuò)散。在全球氣候變暖的大背景下,城市熱環(huán)境已成為研究的熱點(diǎn),如RaoPK第一次提出利用熱紅外遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行了地表溫度反演,并制作了地面熱場分布圖[13;Bastiaanssen等人利用LandsatTM與其他衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)不同土地類型的地表溫度不同[23;Carlson等使用AVHRR和LandsatTM數(shù)據(jù),分析

5、了Chest市植被覆蓋、陸面濕度,以及陸面輻射溫度對快速城市化所作出的反應(yīng)[33;張小飛利用LandsatETM+數(shù)據(jù)提取了深圳市下墊面類型、地表溫度和植被覆蓋等信息,認(rèn)為下墊面類型和植被覆蓋度對熱島效應(yīng)的強(qiáng)度有著明顯的影響[41;黃聚聰?shù)妊芯苛?987--2007年廈門城市化進(jìn)程中城市熱島景觀格局的演變,得出20年來廈門熱島景觀斑塊總數(shù)及密度呈增加趨勢、整個(gè)熱島景觀逐漸變得破碎化、高等級熱島景觀類型乃至于整個(gè)熱島景觀的斑塊形狀趨向復(fù)雜[53;邱健等用混合像元分解法提取青島市植被蓋度,發(fā)現(xiàn)熱島強(qiáng)度和植被蓋度具有顯著的負(fù)相關(guān)性,并且當(dāng)植被蓋度相同時(shí),集中綠地或周邊為農(nóng)田時(shí)熱島強(qiáng)度較小

6、[63;岳文澤運(yùn)用空間主成分分析方法研究了上海市人類活動(dòng)對城市熱環(huán)境的影響,認(rèn)為城市建筑與人口密度、工業(yè)區(qū)布局、下墊面類型以及城市景觀多樣性4個(gè)因子是影響城市熱環(huán)境空間格局的主要因子[7]。沿海城市是中國城市化水平最高的地區(qū),在過去的30年問,城市面積急劇擴(kuò)展,產(chǎn)生的城市環(huán)境問題要高于內(nèi)陸地區(qū),并且影響因素多樣。但是從以上的研究中可以看出,對濱海地區(qū)快速城市化過程中的地面熱環(huán)境響應(yīng)的多是從單因素角度出發(fā),多因素的研究并不多,因此,本研究以典型沿海城市青島作為研究對象,運(yùn)用LandsatETM+遙感影像、DMSP/OLS穩(wěn)*基金項(xiàng)目:山東江蘇海島海岸帶調(diào)查研究項(xiàng)目(908—01一WY

7、02);基于RS的青島地區(qū)地面熱場時(shí)空變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究項(xiàng)目(1312011015);河口濕地高分遙感精細(xì)分類技術(shù)與系統(tǒng)集成調(diào)試研究合同(20130032)資助SupportedbyInvestigationofShandongandJiangsuCoastalIslands(908—01一WY02);DrivingMechanismofTemporalandSpatialChangesofThermalFieldinQingdaoBasedonRS(131201101

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