基于FSDAF模型的干旱区典型绿洲城市夏季地表热岛效应时空演变研究

摘要：

全球城市化进程加快引起的干旱区绿洲城市热岛效应变化及其生态环境问题已成为当前国内外城市气候、环境和生态等领域的研究热点之一.基于遥感热红外通道反演的地表温度(Land surface temperature,LST)是开展城市地表热岛(Surface urban heat island,SUHI)效应监测研究的关键参数.然而,受热红外遥感数据"时空矛盾"的制约,目前在单一星载卫星传感器下尚不存在同时具有高时间分辨率和高空间分辨率的热红外遥感数据源,因而制约了在干旱区绿洲城市范围内开展高精度地表热岛效应监测研究.针对上述问题,以干旱区典型绿洲城市——乌鲁木齐市为研究区域,以Landsat系列影像和MODIS地表温度产品为基础数据源,基于FSDAF(Flexible spatiotemporal data fusion method)时空融合模型分析了2001—2018年乌鲁木齐市在城市扩张背景下夏季地表热岛效应的时空变化特征以及夏季LST与城市地表参数之间的关系.研究结果表明:(1)乌鲁木齐市夏季热岛强度(SUHI intensity,SUHⅡ)在不同的郊区范围内均呈现增加的趋势.在较小的郊区范围内,SUHⅡ1从2001年的1.24℃增加到了2018年的2.83℃;在较大的郊区范围内,SUHⅡ2从2001年的1.44℃增加到了2018年的2.88℃;(2)在研究区各土地利用类型中,裸地的夏季LST最高,水体最低;(3)研究区地表反照率和不透水面的增加与城市夏季LST升高呈正相关,而植被指数与植被覆盖度则与LST呈负相关关系;(4)在干旱区绿洲城市,城区内部植被面积的增加有助于缓解城市热岛效应,而仅郊区植被的增加则会导致SUHⅡ的进一步增强.

关键词：地表热岛、时空融合模型、干旱区绿洲城市

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分类号：F293.2;P423.7;X16

资助基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金青年项目2017D01B12

在线出版日期：2021-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：118-130