熱島效應(yīng)，是指由于城市化發(fā)展導(dǎo)致城市內(nèi)氣溫高于外圍郊區(qū)氣溫的現(xiàn)象。近年來(lái)，在全球增溫和高速城市化進(jìn)程的背景下，世界范圍內(nèi)的熱浪日益頻繁，我國(guó)許多城市也出現(xiàn)了高強(qiáng)度的城市熱島效應(yīng)，城市熱環(huán)境質(zhì)量日趨惡化。因此，城市熱島研究已成為當(dāng)前城市氣候與環(huán)境研究中，最為重要的研究?jī)?nèi)容之一。
溫度反演
溫度反演是指將表征探測(cè)溫度的遙感原始數(shù)據(jù)， 經(jīng)一定的變換、訂正與計(jì)算， 反求出該所得溫度信息的演算過(guò)程。目前溫度反演方法有：輻射傳導(dǎo)方程法（大氣校正法）、單窗算法、劈窗算法、多通道算法等。而城市熱島反演，就是指通過(guò)遙感手段對(duì)城市及周邊區(qū)域溫度進(jìn)行反演。
本文將以長(zhǎng)春市熱島效應(yīng)為例，介紹遙感技術(shù)在城市熱島效應(yīng)研究中的應(yīng)用。
利用衛(wèi)星影像原始數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)春市主城區(qū)進(jìn)行城市溫度反演。利用反演結(jié)果，對(duì)城市熱島效應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及評(píng)價(jià)，對(duì)城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，提出緩解城市熱島效應(yīng)的建議，輔助創(chuàng)造宜居城市。
分別對(duì)長(zhǎng)春市主城區(qū)2016年7月、2014年7月、2015年9月、2013年9月地表溫度進(jìn)行反演，反演結(jié)果專(zhuān)題圖如下圖所示：
長(zhǎng)春市7月地表溫度專(zhuān)題圖
長(zhǎng)春市9月地表溫度專(zhuān)題圖
由上圖可知，長(zhǎng)春市夏季熱島效應(yīng)較強(qiáng)，九月的城區(qū)溫度明顯高于郊區(qū)；而長(zhǎng)春市秋季熱島效應(yīng)較弱。
此外，分析圖中數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)春市的熱島效應(yīng)在逐年加劇。對(duì)比2016年7月與2014年7月的溫度數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)2016年全城的地表溫度普遍有所增長(zhǎng)，但城區(qū)高溫區(qū)的溫度增長(zhǎng)更快，與郊區(qū)地表溫度差距呈加大趨勢(shì)。同時(shí)，長(zhǎng)春市秋季的熱島效應(yīng)也在逐漸明顯化，對(duì)比2015年9月和2013年9月的溫度數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)2015年城區(qū)高溫區(qū)與郊區(qū)的地表溫度差明顯增加。
綜合長(zhǎng)春市近年來(lái)的城市化發(fā)展，可以分析得出導(dǎo)致熱島效應(yīng)的主要原因有：城市下墊面（大氣底部與地表的接觸面）特性的影響，城市大氣污染，人工熱源的影響，城市植被覆蓋度的減少等。
通過(guò)進(jìn)一步分析，城市植被覆蓋度與城市熱島效應(yīng)呈負(fù)相關(guān)。因此，在不影響城市化進(jìn)程的前提下，加大城市綠化度、提高城市植被覆蓋度是改善城市熱島效應(yīng)的最有效途徑。
編 輯：趙春娟
制 圖：韓 睿
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