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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (1): 135-143    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.01.19
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2001—2015年间广西壮族自治区防城港市热岛效应时空变化研究
孙明1(), 谢敏2(), 丁美花1, 许文龙3, 黄思琦4, 高菲5
1.广西壮族自治区气象减灾研究所/国家卫星气象中心遥感应用试验基地,南宁 530022
2.广西壮族自治区气候中心,南宁 530022
3.广西防城港市气象局,防城港 538001
4. 南京信息工程大学地理与遥感学院,南京 210044
5.江苏省防汛防旱指挥部办公室,南京 210029
Spatio-temporal variation of urban heat island effects in Fangchenggang City, Guangxi Zhuang Autonomous Region
Ming SUN1(), Min XIE2(), Meihua DING1, Wenlong XU3, Siqi HUANG4, Fei GAO5
1. Guangxi Meteorological Disaster Mitigation Institute/Remote Sensing Application and Validation Base of National Satellite Meteorological Center, Nanning 530022,China
2. Guangxi Climate Center, Nanning 530022,China
3. Fangchenggang Meteorological Bureau, Fangchenggang 538001, China
4. School of Geography and Remote Sensing, Nanjing University of Information & Technology, Nanjing 210044, China;
5. Flood Control and Drought Relief Office of Jiangsu Province, Nanjing 210029, China
全文: PDF(1108 KB)   HTML  
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摘要 

为研究广西壮族自治区防城港市2001—2015年间热岛效应的时空变化规律,利用遥感监测防城港市15 a来城市热岛效应的演变特征。选用2001年、2008年和2015年获取的3期陆地卫星(Landsat5 TM和Landsat8 OLI)遥感数据,反演防城港市地表温度(land surface temperature,LST); 设置热岛强度及热岛比例指数2个评价指标,从热岛强度的时空分布和面积变化、城市热岛比例指数发展特征以及城市下垫面特性对热岛效应的影响3个方面分析防城港市热岛效应15 a间的演变特征。研究结果表明: ①防城港市各区市县建成区面积均呈迅速扩张的趋势; ②城市热岛强度逐年增强,港口区强热岛区增幅最快,年均增长率达到26.72%; ③城市热岛比例指数逐年递增,东兴市最高,达到0.62; ④城市绿地和水体对城市热岛效应具有明显的降温作用,水体的作用距离和降温幅度均大于绿地,但防城港市建成区植被和水体的比例明显偏低。上述研究成果可为防城港市创建全国园林城市提供科学合理的建议。

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孙明
谢敏
丁美花
许文龙
黄思琦
高菲
关键词 防城港市地表温度(LST)热岛强度城市热岛比例指数    
Abstract

To study the spatio-temporal variation of urban heat island effects in Fangchenggang City from 2001 to 2015,the authors used the remote sensing methods to monitor the variation characteristics of urban heat island effects in Fangchenggang City for a period of 15 years. The land surface temperature(LST)was retrieved using remote sensing images(Landsat5 TM and Landsat8 OLI) acquired in three periods of 2001, 2008 and 2015. Then, both urban heat island intensity and urban-heat-island ratio index were constructed to analyze the evolution characteristics of heat island effect in the past 15 years from three aspects: the space-time distribution and area variation of heat island intensity, the development characteristics of urban-heat-island ratio index and the influence of underlying surface condition on heat island effect. Some conclusions have been reached: ① Urban area exhibits a trend of rapid expansion in the study area. ② The urban heat island intensity increases year by year, especially in Gangkou District, where annual growth rate reaches 26.72%. ③ The urban-heat-island ratio index is rising year by year in all districts, among which, Dongxing reaches the highest value of 0.62. ④ Cooling effects are obviously for both urban green space and water body, but the operating distance and cooling amplitude of water body are larger than those of green space. However, the proportion of urban vegetation and water of the study area is markedly low. The research results may provide scientific and reasonable proposals for Fangchenggang government's aim of reaching the goal of creating a national garden city.

Key wordsFangchenggang    land surface temperature(LST)    heat island intensity    urban-heat-island ratio index
收稿日期: 2016-08-27      出版日期: 2018-02-08
:  TP79  
基金资助:防城港市科学研究与技术开发计划项目“防城港市城市热岛效应研究”(编号: 防科转14024007)、广西自然科学基金项目“基于多源数据的广西冰雪灾害监测关键技术研究”(编号: 2014GXNSFBA118214)和国家公益性行业(气象)专项重点项目“蔗糖产量预测及气象灾害监测评估技术研究”(编号: GYHY201406030)共同资助
作者简介:

第一作者: 孙 明(1986-),男,工程师,主要从事生态遥感应用研究。Email:msunies@163.com

引用本文:   
孙明, 谢敏, 丁美花, 许文龙, 黄思琦, 高菲. 2001—2015年间广西壮族自治区防城港市热岛效应时空变化研究[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 135-143.
Ming SUN, Min XIE, Meihua DING, Wenlong XU, Siqi HUANG, Fei GAO. Spatio-temporal variation of urban heat island effects in Fangchenggang City, Guangxi Zhuang Autonomous Region. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(1): 135-143.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.01.19      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I1/135
Fig.1  研究区位置示意图
成像日期 τ Latm Latm
20011117 0.86 1.00 1.66
20081120 0.70 2.08 3.24
20151023 0.67 2.82 4.42
Tab.1  LST反演的大气参数
等级 UHI /℃ 等级定义
1 [-1.0,1.0) 无热岛
2 [1.0,3.0) 弱热岛
3 [3.0,5.0) 较强热岛
4 ≥5.0 强热岛
Tab.2  防城港市热岛强度等级划分
Fig.2  2001—2015年防城港市不同地区建成区分布
Fig.3  2001—2015年防城区和港口区热岛强度空间分布图
Fig.4  2001—2015年东兴市热岛强度空间分布
Fig.5  2001—2015年上思县热岛强度空间分布
Fig.6  2001—2015年防城港市热岛比例指数示意图
Fig.7  建筑用地、植被及水体与LST散点图
距离/m 桃花湖公园水体 大尖峰绿地
LST/℃ 温度差/℃ LST/℃ 温度差/℃
30 30.99 2.49 31.70 1.90
60 33.21 2.22 33.50 1.80
90 34.62 1.41 33.80 0.30
120 35.87 1.25 34.06 0.26
150 36.68 0.81 34.02 -0.04
180 36.80 0.12 34.01 -0.01
210 36.43 -0.37
240 36.21 -0.22
Tab.3  城市绿地和水体不同距离缓冲带内的LST及温度差
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