基于遙感和GIS的上海土地利用-覆蓋變化及其熱環(huán)境效應(yīng)研究.pdf

1、本文選擇中國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大都市——上海為典型案例區(qū)，利用多時(shí)相的LandsatTM/ETM+影像和GIS強(qiáng)大的空間分析功能，以格局、過(guò)程、機(jī)制和模型為中心，對(duì)上海近年來(lái)土地利用/覆蓋變化情況及其熱環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行綜合研究，以期為上海規(guī)劃城市發(fā)展、保護(hù)城市環(huán)境、建設(shè)生態(tài)型城市提供依據(jù)。全文分為七章：　　第一章概述了國(guó)內(nèi)外基于遙感和GIS的土地利用/覆蓋交化及其與地面溫度關(guān)系的研究進(jìn)展，進(jìn)而提出本文的立題意義、研究目的、技術(shù)路線和研究?jī)?nèi)

2、容。最后介紹了研究區(qū)概況，重點(diǎn)對(duì)研究區(qū)的土地資源利用情況進(jìn)行了概括總結(jié)。 第二章主要從遙感影像幾何糾正、拼接、掩膜、增強(qiáng)和分類(lèi)等方面對(duì)LandsatTM/ETM+影像進(jìn)行預(yù)處理。為尋求更為精確的LandsatTM/ETM+遙感影像分類(lèi)方法，對(duì)監(jiān)督分類(lèi)法、面向?qū)ο蟮姆诸?lèi)法和基于地物光譜知識(shí)的多步驟分類(lèi)法進(jìn)行了比較分析。研究表明，多步驟分類(lèi)法能對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行多次有效地重組利用，分類(lèi)結(jié)果總精度在80％以上，Kappa系數(shù)也均高于最低允

3、許判別精度0.7的要求。 第三章利用分類(lèi)后的遙感統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從總體上分析了1994年至2003年上海土地利用/覆蓋變化的幅度、速度、土地利用程度，揭示了上海城市土地利用/覆蓋動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)及其內(nèi)在規(guī)律。從自然要素的空間組合、經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)、人口的變化、政策調(diào)控等方面對(duì)土地利用/覆蓋變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制做了進(jìn)一步的深入探討。 第四章利用多時(shí)相的遙感影像，借助GIS強(qiáng)大的空間分析功能首先研究了近年來(lái)上海城鎮(zhèn)建設(shè)用地的時(shí)空擴(kuò)展過(guò)程、特征

4、和規(guī)律，同時(shí)結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)城鎮(zhèn)建設(shè)用地?cái)U(kuò)展驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了分析和綜合評(píng)估。然后結(jié)合上海近50年來(lái)耕地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)上海近50年來(lái)的耕地?cái)?shù)量時(shí)空變化特征做了詳細(xì)的分析，應(yīng)用主成分分析法定量分析了耕地動(dòng)態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)力并對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和耕地變化的相關(guān)關(guān)系做了詳細(xì)的探討。本章最后利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)計(jì)算歸一化植被指數(shù)，并剔除植被偽變化信息，詳細(xì)研究了近年來(lái)上海城市植被覆蓋的動(dòng)態(tài)演變特征。 第五章利用1997年、2003年La

5、ndsatTM和2000年LandsatETM+這3景不同時(shí)相的遙感影像研究了上海城市地面溫度場(chǎng)的分布格局和演變特征，研究表明：和1997年相比，2003年城市熱場(chǎng)的分布更為分散，出現(xiàn)明顯的“遍區(qū)開(kāi)花”的特點(diǎn)；從東西方向剖面線上地面溫度的變化看，市中心呈現(xiàn)明顯的“隆起”態(tài)勢(shì)，且從1997至2003年這兩頭低中間高的形狀越來(lái)越不明顯；從南北方向剖面線上地面溫度的變化看，總體表現(xiàn)為西端“凸起”，東端“凹陷”的態(tài)勢(shì)，且從1997年至20003

6、年這種差異表現(xiàn)地更為明顯；上海郊區(qū)熱場(chǎng)演變有其鮮明的特征，各郊區(qū)地面溫度變化差異顯著。本章最后探討了上海城市熱效應(yīng)的影響因素和改善措施。 第六章主要研究了上海城市熱場(chǎng)分布特征與土地利用/覆蓋的關(guān)系：土地利用/覆蓋類(lèi)型的空間格局總體上決定了城市熱場(chǎng)的空間分布；城鎮(zhèn)建設(shè)用地中熱貢獻(xiàn)最大的是獨(dú)立工礦用地，其次是城鎮(zhèn)用地，再次為農(nóng)村居民點(diǎn)；城市中心區(qū)地面溫度明顯高于城市邊緣區(qū)，而歸一化植被指數(shù)(NDVI)則相反，城市邊緣區(qū)明顯高于城市中