城市热环境变化时空异常及其与不透水面相关性研究

Frequently abnormal city environment impacts on human activities and agricultural production seriously. As a typical anomalous climate, the deterioration thermal environment is one of the key links and important parts of the city's ecological environment changes. The flow for this study is "high spatio-temporal surface temperature obtaining- anomaly changes in thermal environment extracting- the cause of thermal anomalies analyzing", while the main goal of this research is analysis for anomaly changes in the urban thermal environment. Three parts are included: 1) obtaining the series high spatio-temporal land surface temperature of the same season through integration of spatio-temporal remote sensing data; 2) detecting the anomaly changes in thermal environment based on the attributions of the changes on spatio-temporal dimensions; 3) accurately extracting impervious surface, which is one of factors degradation the city thermal environment, combing intelligent method, and exploring the effect of impervious surface to anomaly changes. This study can not only provide a theoretical basis for monitoring anomaly changes of urban thermal environment, but also supply a scientific and technical support for sustainable development of regional society and ecological environment.

城市异常环境地频发严重影响了人类活动和农业生产，其中热环境恶化作为异常气候的典型代表，是城市生态环境变化研究的关键环节和重要内容之一。本项研究拟以"高时-空地表温度获取-热环境变化时空异常研究-热异常成因分析"为研究主线，对城市热环境变化异常进行分析。研究内容包括三个部分：1）融合高时-空分辨遥感数据获取同一季相序列高时-空分辨率地表温度数据；2）有效兼顾时-空维度上变化属性探测热环境变化时空异常信息；3）结合智能化技术精确提取影响城市热环境恶化的城市不透水面因子，探讨城市不透水面对城市热环境变化异常的影响。本研究不仅可以为城市热环境异常监测提供理论依据，也可以为区域社会、生态环境的可持续发展提供科学与技术支持。

城市热环境恶化作为异常气候的典型代表，是气候与生态环境研究中一项重要的研究内容。如何掌握城市热环境的变化及其异常状态发展，根据热异常成因分析寻找缓解城市热环境的方法，是实现城市可持续发展的重要环节。本项研究拟以“高时-空地表温度获取-热环境变化时空异常研究-热异常成因分析”为研究主线，对城市热环境变化异常进行分析。.研究的主要内容包括三个部分：1）融合高时-空分辨遥感数据获取同一季相序列高时-空分辨率地表温度数据；2）有效兼顾时-空维度上变化属性探测热环境变化时空异常信息；3）结合智能化技术精确提取影响城市热环境恶化的城市不透水面因子，探讨城市不透水面对城市热环境变化异常的影响。.根据研究内容，完成论文6篇，包括EI论文3篇，SCI论文2篇，研究成果包括：.(1) 完成不同传感器（Landsat和MODIS）地表温度精确获取及地表温度尺度转换研究，分别提出基于像素块强度调制和基于影像变化的尺度下降模型。.(2) 提出了基于多时空变化的马尔科夫-密度异常检测的地表温度异常变化信息检测方法。.(3) 完成了利用Fuzzy ARTMAP神经网络对多源遥感影像提取城市不透水面覆盖度；结合GIS技术，通过空间分析、统计归纳等方法，分析了城市绿地因子的热环境效应，探讨缓解城市热岛的最佳尺度。.本研究对城市地表温度的获取，热环境变化及异常信息的监测，地表不透水面对热环境影响进行理论分析及验证，旨在为解决日益严重的城市热环境变迁问题，同时对引起城市热环境因子进行分析，为区域社会、生态环境的可持续发展提供科学与技术支持。