城市地表熱島效應(yīng)時(shí)間序列分析與模擬.pdf

1、城市熱島效應(yīng)已成為全球與區(qū)域氣候變化研究中的焦點(diǎn)問題。對城市熱島效應(yīng)的時(shí)間尺度研究,有助于掌握其內(nèi)在變化規(guī)律,進(jìn)而厘定各影響因子的貢獻(xiàn)。目前,基于遙感數(shù)據(jù)分析城市熱島的影響因子與驅(qū)動(dòng)機(jī)制,多集中在單一或少數(shù)因子上;針對城市熱島時(shí)間尺度特征的研究,尚停留在定性分析階段,缺乏有效的分析方法。本文以衛(wèi)星遙感所觀測的城市地表熱島效應(yīng)(簡稱“城市熱島”)為對象,以北京市為研究區(qū),以城市熱島的逐月與逐日演變特征為切入點(diǎn),構(gòu)建了城市熱島的時(shí)間尺度模型

2、,并開展了逐日城市熱島驅(qū)動(dòng)機(jī)制的挖掘與模擬,進(jìn)而對逐日城市熱島的演變特征及其內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了定量分析。本文的主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)建立了改進(jìn)的地表溫度空間分辨率提升方法,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了研究區(qū)2001-2012年間白天、夜間共4個(gè)時(shí)次的1km逐月地表溫度數(shù)據(jù)集。驗(yàn)證表明,該數(shù)據(jù)集具有較高的精度,能夠滿足城市熱島時(shí)間尺度研究的需求。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了逐月城市熱島強(qiáng)度時(shí)間序列。
　　(2)為定量揭示研究區(qū)城市熱島強(qiáng)

3、度在不同頻率上的時(shí)間序列特征,進(jìn)而量化高頻的天氣因素對城市熱島的影響機(jī)制,基于經(jīng)典時(shí)間序列模型、X-11-ARIMA等對城市熱島強(qiáng)度進(jìn)行時(shí)間序列建模,發(fā)展了城市熱島的時(shí)間尺度成分分離方法,并得到逐日城市熱島的高頻成分;
　　(3)將城市熱島時(shí)間尺度變化特征的影響因子劃分為地表特征、氣候背景、天氣現(xiàn)象和人為活動(dòng)四類,利用遙感數(shù)據(jù)和地面監(jiān)測數(shù)據(jù)對其進(jìn)行參數(shù)化。使用支持向量回歸(SVR)方法,模擬入選因子與逐日熱島強(qiáng)度高頻成分之間的關(guān)系