基于地表能量平衡的南京夏季城市热环境研究开题报告
2021-12-12 18:34:21
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着世界各个城市的发展,越来越多的人将会居住在城市,城市已成为人口密度高、经济高速发展、能源集中消耗、下垫面类型复杂的特殊地区。由于城市地区集中了大量的人口和工业,交通发达,大气污染严重,城市建筑物大量使用水泥、混凝土等容易吸收和储存热量的建筑材料,再加上密集的高层建筑物对风的阻挡作用,是的城市地区年平均气温往往比郊区高,在温度空间分布图上,城区犹如一个温暖的“岛屿”,漂浮在郊区广阔低温“海洋”的包围之中,这就是所谓的“热岛效应”。早在19世纪初,英国科学家lake howard就通过对城市中心区和邻近地区的气温观测比较,发现了城郊气温的差异,首次提出了“城市热岛”的概念。近几十年来,随着城市化进程的快速发展和全球气候变暖的趋势,以热岛效应为代表的城市热环境变化,日益成为影响城市环境质量的重要因素。对热岛效应的研究,不仅对于认识城市热量平衡以及一系列边界层现象具有重要意义,而且在城市环境保护与规划、城市建筑设计、生态城市建设、能源利用以及居民保护等方面具有重要的实际应用价值。
城市热环境是下垫面结构特征、城市人为热、气象条件等多因素综合作用的结果。近年来,随着全球气候变暖和城市化进程的加快,大量自然地表不断被城市地表所替代,产生了更为显著的热效应,城市热浪日益频繁,从而导致城市人群发病率和死亡率的增加,城市热环境的日益恶化已成为当前影响社会经济可持续发展的重要因素之一。定量研究城市热环境,对改善人体舒适度和保障人身安全具有重要的理论和现实意义。利用地面观测或数字空间模拟等常规方法研究城市热环境,存在工作量大、时效性差、成本高、精度不够等缺点。近20年来遥感技术(rs)快速发展并表现出与地理信息系统技术(gis)相互融合的发展趋势,利用遥感技术可以从环境遥感影像数据中快速、准确、实时、经济地提取热环境信息,并能对提取的热环境数据进行定量分析和处理。因此,遥感技术可以经济、直观、高效实现城市热环境的空间定量研究。
本课题主要研究南京夏季城市热环境,夏季是高温频繁出现的季节,高温会加剧城市热环境的影响,使热岛效应的现象更加明显,利于对城市热环境的原因和影响作进一步的研究。
2. 研究的基本内容
(1)南京夏季城市热环境的时空演变分析
利用80年代至今的多景landsat/(tm、etm ,ols)卫星遥感数据,基于sebal模型反演南京地区夏季的地表热通量,对比南京城市化发展前后,地表热通量的变化特征,并从能量平衡的角度分析南京夏季城市热环境的年际变化特征及空间演变特征。
(2)南京夏季城市热环境的形成原因及影响因素分析
3. 实施方案、进度安排及预期效果
开题准备:阅读并查阅相关文献,对城市热环境进行认知,深入了解遥感技术对城市热环境的检测。熟悉相关数据分析软件,能够对试验数据进行分析、处理。
实行方案:
1.利用80年代至今的 landsat/(tm、etm ,ols)卫星遥感数据获取反照率,植被归一化指数等地表参数;
4. 参考文献
[1]毛克彪,覃志豪,王建明,武胜利. 针对modis数据的大气水汽含量反演及31和32波段透过率计算[j].国土资源遥感.2005(01)
[2]覃志豪,zhang minghua, arnon karnieli,pedro berliner.用陆地卫星tm6数据演算地表温度的单窗算法[j]. 地理学报. 2001(04)
[3]覃志豪,li wenjuan, zhang minghua, arnon karnieli, pedro berliner.单窗算法的大气参数估计方法[j]. 国土资源遥感. 2003(02)