学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

厦门市城市热岛、径流量和不透水面的遥感信息提取研究

作　者: 李胜
导　师: 徐涵秋
学　校: 福州大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 厦门市遥感城市扩展 ASTER Landsat TM 热岛效应不透水面地表径流
分类号: TP79
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 557次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

当前,城市化进程正在全球范围内以前所未有的速度进行。城市化在给世界带来繁荣和进步的同时,也给全球的生态环境带来了一系列的负面影响。其中,城市气候和水文的变化是城市环境变化的两个主要类型。本次论文以经济发展迅猛的厦门市为例,利用获取的1996年5月17日Landsat 5 TM和2002年9月6日ASTER影像为数据源,以遥感与地理信息系统为手段,开展了城市扩展、土地利用变化、城市热岛效应、城市不透水面信息提取以及地表降雨-径流关系等多方面的专题研究。并对城市热岛、不透水面以及地表径流等与城市热环境较为相关的三个因子进行了重点分析。利用构建的修正后归一化水体指数(MNDWI)、归一化建筑指数(NDBI)和土壤调节植被指数(SAVI)3个指数波段,并通过逻辑运算,实现了城市建成区的准确提取。分析结果显示,从1996年到2002年,厦门市城市建成区面积扩展了46.09km~2。人口增长、经济的飞速发展以及外资的涌入是导致城市扩展的主要原因。利用亮温计算模式反演出了两个年份的热岛分布面积,揭示出厦门市从1996年到2002年城市热岛面积随着城市的扩展增加了23.32km~2。在不透水面信息提取的研究中,利用线性光谱分解法对厦门市中心城区所在的厦门岛不透水面分量进行了提取,不透水面分量呈明显增加趋势,年增加率为5.19%。不透水面的增加,地表降雨-径流关系也随之发生改变。本文利用美国农业部水土保持局的小流域水文模型(SCS模型),对厦门地区地表降雨-径流关系进行了研究,结果表明城市建筑用地面积的增加已导致了研究时段平均径流量增加,地表产流能力加大。研究还发现,随着厦门市城市空间的扩展,区域内部不透水面、地面亮温以及表征地表径流产流能力的径流系数均有明显的增加,三者之间呈明显的线性关系。显然,城市扩展变化是导致城市热环境变化的主要原因。

全文目录

第一章绪论  9-19
  1．1 城市扩展变化的遥感研究进展  9-10
  1．2 城市热岛效应研究进展  10-11
  1．3 城市不透水面信息提取研究进展  11-12
  1．4 地表径流信息提取研究进展  12-13
  1．5 研究的目的及其意义  13
  1．6 研究技术路线及其主要内容  13-14
  1．7 研究区概况  14-19
    1．7．1 自然地理状况  14-16
    1．7．2 厦门市行政区划的沿革  16-17
    1．7．3 厦门经济发展历程  17-19
第二章遥感影像评价及预处理  19-31
  2．1 数据源分析与影像质量评价  19-21
  2．2 遥感影像预处理  21-25
    2．2．1 影像的几何校正和配准  21-23
    2．2．2 影像的增强处理  23-25
    2．2．3 研究区的划定  25
  2．3 影像的融合  25-31
    2．3．1 SFIM 变换  27
    2．3．2 MLT 变换  27
    2．3．3 HPF 变换  27-28
    2．3．4 MB 变换  28
    2．3．5 融合算法选择  28-31
第三章遥感影像分类  31-43
  3．1 遥感影像分类概述  31
  3．2 分类体系的制定  31-34
    3．2．1 美国地质调查局1976 年土地分类体系  32
    3．2．2 国土资源部的全国土地利用分类体系  32-33
    3．2．3 厦门市土地利用分类体系  33-34
  3．3 厦门市土地利用分类  34-43
    3．3．1 新波段变量的构造  34-36
      3．3．1．1 SAVI  34-35
      3．3．1．2 MNDWI  35
      3．3．1．3 NDBI  35-36
    3．3．2 训练区的选定  36
    3．3．3 波段最佳组合的选择  36-38
    3．3．4 监督分类及分类后处理  38-40
    3．3．5 分类精度评价  40-43
第四章城市扩展变化研究  43-53
  4．1 城市建成区轮廓提取  43-46
  4．2 扩展变化研究  46-48
  4．3 城市扩展变化驱动力分析  48-53
    4．3．1 经济发展起主导作用  48-50
    4．3．2 人口增长的直接推动作用  50-51
    4．3．3 规划政策的推动作用  51-52
    4．3．4 自然地理环境的限制作用  52-53
第五章城市热岛效应研究  53-67
  5．1 城市热岛效应研究方法  54-57
    5．1．1 热红外影像预处理  54-55
    5．1．2 地面亮温反演  55-57
  5．2 城市热岛效应评价  57-62
  5．3 热岛效应影响因子分析  62-64
    5．3．1 下垫面材料  62
    5．3．2 不透水面和地表径流  62-63
    5．3．3 人为热和大气污染  63
    5．3．4 天气、气候等气象条件  63-64
    5．3．5 城市规模、形状和所处的地理位置  64
  5．4 热岛效应缓解措施  64-67
    5．4．1 适当增加城市绿地面积  64-65
    5．4．2 合理开展城市规划  65
    5．4．3 城市湿地与水体的保护  65-66
    5．4．4 增加地表反射率、减少吸收率  66
    5．4．5 控制人为热的排放  66-67
第六章城市不透水面信息提取研究  67-84
  6．1 影像预处理  68
  6．2 光谱混合分析  68-77
    6．2．1 终端地类的选择  71-77
      6．2．1．1 MNF 变换  71-74
      6．2．1．2 终端地类光谱值的提取  74-75
      6．2．1．3 线性光谱分解  75-77
      6．2．1．4 分解精度评价  77
  6．3 研究区不透水面制图  77-78
  6．4 城市不透水面信息评价  78-80
  6．5 不透水面研究意义  80-84
    6．5．1 不透水面可以监测城市增长  80
    6．5．2 不透水面影响流域水质  80-81
    6．5．3 不透水面与植被丰度关系  81-84
第七章城市地表降雨-径流关系研究  84-101
  7．1 地表径流概述  84-85
  7．2 地表径流影响因子分析  85-87
  7．3 SCS 模型和方法  87-97
    7．3．1 CN 值计算参数确定  88-91
      7．3．1．1 土壤水文类型  89-90
      7．3．1．2 土地利用分类  90-91
      7．3．1．3 土壤前期湿度条件  91
    7．3．2 CN 值的计算与讨论  91-97
  7．4 产流能力变化分析  97-101
第八章厦门市城市扩展变化与热环境的互动关系  101-108
  8．1 城市扩展对不透水面、径流系数和热岛效应的影响  101-104
    8．1．1 城市扩展区域热环境的变化  101-102
    8．1．2 城市扩展区域不透水面分量的变化  102-103
    8．1．3 城市扩展区域径流系数的变化  103-104
  8．2 不透水面分量与地表径流的关系  104-105
  8．3 不透水面分量与城市热岛效应的关系  105-106
  8．4 径流系数与城市热岛效应的关系  106-108
结论与展望  108-114
  城市扩展变化研究  108-109
  城市热岛效应研究  109
  城市不透水面信息提取研究  109-110
  地表降雨-径流关系研究  110-111
  城市扩展变化与热环境互动关系的研究  111-112
  研究展望  112-114
参考文献  114-121
致谢  121-122
个人简历  122

厦门市城市热岛、径流量和不透水面的遥感信息提取研究

内容摘要

全文目录

相似论文