基于时间尺度模型耦合的逐日城市热岛模拟与演变特征分析

城市热岛效应是全球与区域气候变化研究中的焦点问题。在逐日尺度上客观、定量地把握城市热岛的演变特征及其驱动机制，是实现城市热岛缓解与防治的重要前提。本项目从多源数据集成的角度，构建逐月与逐日城市热岛的时间尺度模型，深入研究影响因子对逐日城市热岛的驱动机制。主要研究内容包括：1）提取地气界面关键参量，对城市热岛可能的影响因素进行参数化；构建逐月城市热岛序列，对其进行时间序列建模，获得逐月城市热岛的结构性成分与非结构性成分；2）结合逐月城市热岛的结构性成分，研究逐日城市热岛信号中高频变化成分的剥离方法，实现影响因子-逐日城市热岛高频变化成分映射机制的模拟与表达；3）在不同时间尺度模型耦合的基础上，构建逐日城市热岛的模拟模型，通过情境模拟分析，厘定不同因子对逐日城市热岛的驱动机制，定量研究逐日城市热岛的演变特征。本项目有望提升城市热岛遥感研究的定量化水平，为实现热岛效应的缓解与防治提供科学依据。

城市热岛效应是全球与区域气候变化研究中的焦点问题。在逐日尺度上客观、定量地把握城市热岛的演变特征及其驱动机制，是实现城市热岛缓解与防治的重要前提。作为一种局地的气候现象，城市热岛效应在不同时间尺度上表现出不同的特征，受到气候背景、天气状况、地表特征和人为活动等因素的综合影响。本项目以遥感手段为主，从多源数据集成的角度，研究了逐月与逐日城市热岛的时间尺度模型，开展了逐日城市热岛模拟与演变特征分析。.本项目自2012年1月正式启动以来，在项目负责人的组织和协调下，开展了以下方面的研究工作：.（1）地气界面关键参量提取：基于遥感数据与地面观测资料，提取了研究所需的地气界面关键参量；在整合不同时间分辨率的地表温度遥感产品的基础上，改进了地表温度空间分辨率提升模型，建立了较长的地表温度时间序列。.（2）逐月城市热岛时间序列构建：在确定城市与作为参考的乡村区域的基础上，基于地表温度数据，完成了城市热岛量化，构建了多年的城市热岛时间序列，对城市热岛效应时间尺度特征进行了分析。.（3）城市热岛时间序列成分的分离：对几种主要的时间序列建模方法在城市热岛研究中的适用性进行了评价；在此基础上，对城市热岛时间序列不同成分进行了分离，开展了不同时间序列成分的分析。.（4）时间尺度模型耦合与逐日城市热岛的演变特征分析：对城市热岛时间序列模型与高频变化成分模拟模型进行了耦合，开展了逐日城市热岛的情景模拟与演变特征的归因分析，分析了不同因子对城市热岛的贡献。.在本项目的支持下，项目组在International Journal of Remote Sensing、International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation、Remote Sensing of Environment、《地球科学进展》等高水平学术期刊上共发表学术论文6篇，其中SCI论文4篇，核心期刊论文2篇。完成会议论文1篇、学位论文2篇，出版专著1部。完成软件1套。培养了硕士研究生4名，其中2名已顺利毕业。4名青年教师从本项目中受益，其中2人由讲师晋升为副教授，1人入选“第十一批四川省学术技术带头人后备人选”。