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国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (3): 106-113    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.03.14
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精河流域绿洲“冷岛效应”时空格局遥感研究
毋兆鹏1,2(), 牛苏娟1, 毛敏1, 月热买提汗·艾买提1, 张金燕1
1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,乌鲁木齐 830054
2.干旱区湖泊环境与资源新疆维吾尔自治区重点实验室,乌鲁木齐 830054
Remote sensing research on the spatial-temporal pattern of “cold island effect” of oasis in Jinghe River basin
WU Zhaopeng1,2(), NIU Sujuan1, MAO Min1, Yurimatih Amat1, ZHANG Jinyan1
1. College of Geographical Science and Tourism, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054, China
2. Xinjiang Laboratory of Lake Environment and Resources in Arid Zone, Urumqi 830054, China
全文: PDF(3861 KB)   HTML  
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摘要 

绿洲“冷岛效应”对干旱地区绿洲节水和农业发展具有明显的生态意义。选取既是国家重点开发区域又是绿洲典型生态脆弱区的新疆精河流域绿洲为对象,基于地表温度进行了绿洲“冷岛效应”研究,结果表明: 自1990年以来的近26 a间精河流域绿洲“冷岛效应”呈现不断增强趋势,次热岛减幅较大。相对而言,1990年研究区绿洲“冷岛效应”不很明显,但随着研究区人类活动不断增强,尤其是 2000年以来耕地、草地、水体占比的不断增加,进一步提升了绿洲“冷岛效应”。N-S和W-E剖面线分析表明,绿洲“冷岛效应”的影响范围在南北向上占据了主导。研究区绿洲“冷岛效应”增强与年降水量增多有较一致的响应,地表植被覆盖度对绿洲“冷岛效应”的影响显著。

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毋兆鹏
牛苏娟
毛敏
月热买提汗·艾买提
张金燕
关键词 冷岛效应时空格局绿洲精河流域    
Abstract

“Cold island effect” has obvious ecological significance to oasis water saving and agricultural development in arid areas. In this paper, the “cold island effect” of oasis was studied based on oasis surface temperature in Jinghe basin, which is both a national key development area and a typical ecologically fragile oasis in Xinjiang. The results are as follows: ① In the past 26 years, there was a great decrease of sub-heat island in Jinghe basin, and the oasis cold island effect showed an increasing trend; ② Relatively,the cold island effect of oasis in the research area was not obvious in 1990,but, with the increasing human activities, especially the increasing proportion of cultivated land, grassland and water since 2000, the cold island effect of oasis was more significant than the heat island effect in the study area. ③ The N-S and W-E trending profile analysis shows that the influence range of oasis cold island effect is dominated in the north-south direction; ④ The enhancement of oasis effect in the study area has a relatively consistent response with the increase of annual precipitation and temperature change,and the surface vegetation coverage is the main influencing factor of oasis cold island effect.

Key wordscold island effect    spatial and temporal pattern    oasis    Jinghe River basin
收稿日期: 2019-08-26      出版日期: 2020-10-09
:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金项目“新疆艾比湖流域潜在土地利用冲突动态演变及建模研究”(41761113);新疆师范大学大学生创新创业训练计划项目“精河流域土地利用/覆盖变化及驱动力分析”(201810762006)
作者简介: 毋兆鹏(1976-),男,博士,教授,主要从事3S技术与绿洲资源开发研究。Email: wuzhaopengxj@sina.com
引用本文:   
毋兆鹏, 牛苏娟, 毛敏, 月热买提汗·艾买提, 张金燕. 精河流域绿洲“冷岛效应”时空格局遥感研究[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(3): 106-113.
WU Zhaopeng, NIU Sujuan, MAO Min, Yurimatih Amat, ZHANG Jinyan. Remote sensing research on the spatial-temporal pattern of “cold island effect” of oasis in Jinghe River basin. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(3): 106-113.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.03.14      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I3/106
Fig.1  研究区位置图
分类 极冷岛 山区冷岛 绿洲冷岛 次冷岛 次热岛 热岛 极热岛
范围 CII<-2.25 -2.25≤CII
<-1.25
-2.25≤CII
<-1.25
-1.25≤CII
<-0.25
-0.25≤CII
<0.25
0.25≤CII
<1.25
CII≥1.25
Tab.1  研究区冷岛强度分级
Fig.2  精度检验结果
Fig.3  研究区地表温度分布
Fig.4  研究区冷岛强度分布
地区 1990年 2000年 2016年 面积变化
面积/hm2 百分比/% 面积/hm2 百分比/% 面积/hm2 百分比/% 1990—2000
年/hm2
2000—2016
年/hm2
1990—2016
年/hm2
极冷岛 142 858 13.86 188 383 18.28 186 972 18.14 45 525 -1 410 44 114
绿洲冷岛 79 641 7.73 86 496 8.39 129 484 12.56 6 855 42 987 49 842
山区冷岛 99 110 9.62 112 670 10.94 133 848 12.99 13 560 21 178 34 738
次冷岛 218 489 21.20 236 538 22.96 151 989 14.75 18 049 -84 549 -66 500
次热岛 259 288 25.16 219 531 21.31 126 618 12.29 -39 758 -92 913 -132 670
热岛 214 439 20.81 169 713 16.47 206 480 20.04 -44 725 36 767 -7 959
极热岛 16 692 1.62 17 007 1.65 95 133 9.23 315 78 125 78 440
Tab.2  研究区不同时期冷岛强度变化表
土地利用类型 1990年 2000年 2016年
地表均温 标准差 地表均温 标准差 地表均温 标准差
耕地 22.32 1.45 26.98 2.28 26.87 1.58
草地 22.90 4.11 18.94 4.55 26.33 4.33
林地 9.60 7.10 14.54 3.60 15.67 3.01
水体 23.20 1.17 25.94 1.12 24.91 2.71
建设用地 23.74 2.46 28.34 2.57 31.68 3.49
未利用地 27.69 2.07 31.15 1.64 35.61 2.79
Tab.3  研究区土地利用类型的地表温度平均值和标准差
Fig.5  研究区冷岛强度指标剖面图
Fig.6  研究区年降水量及径流量变化
年份 线性回归方程 相关系数 R2
1990年 Y=-0.803 6X+0.7789 -0.873 2 0.762 4
2000年 Y=-1.046 1X+0.8947 -0.792 5 0.628 1
2016年 Y=-1.118 5X+0.9987 -0.779 9 0.608 2
Tab.4  冷岛效应与NDVI相关分析
Fig.7  研究区冷岛效应与NDVI散点图
Fig.8  研究区土地利用分类图
地类 1990年所
占比例
2000年所
占比例
2016年所
占比例
1990—2000年
比例变化
2000—2016年
比例变化
1990—2016年
比例变化
耕地 1.101 9 2.793 7 6.343 4 1.691 8 3.549 7 5.241 5
草地 12.039 1 11.312 6 13.819 6 -0.726 5 2.507 0 1.780 5
林地 6.849 1 1.833 3 1.585 9 -5.015 8 -0.247 4 -5.263 2
建设用地 0.153 5 0.266 9 0.679 7 0.113 4 0.412 8 0.526 2
水体 4.838 8 4.913 6 6.343 4 0.074 8 1.429 8 1.504 6
未利用地 75.017 6 78.879 9 71.228 0 3.862 3 -7.651 9 -3.789 6
Tab.5  1990—2016年研究区土地利用类型变化
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