针对1.3节银川市城市热环境效应研究的现状和不足,本研究以“基于遥感的银川市城区热环境时空格局形成机制及其与地表参数响应关系研究”项目为依托,以3S技术为手段,基于1989—2017年4期Landsat(Landsat 5 TM和Landsat 8 OLI)、MODIS和GF2等多源遥感数据,提取银川市城区不同时期的土地利用、植被覆盖度和城市建成区信息,反演区域地表温度,分析研究区28年间土地利用、植被覆盖度、城市扩展以及城市热环境的时空演变特征,探讨区域热环境变化及其影响因素之间的响应关系,研究城市公园对城市热环境的降温效应。具体内容如下:
(1)银川市城区热环境及其影响因素的时空演变特征。基于1989年、1999年、2010年和2017年Landsat 4期遥感影像数据,利用影像的反演算法和辐射传输方程法分别对Landsat 5和Landsat 8的热红外波段进行地表温度反演,分别采用支持向量机(SVM)法和像元二分法提取4个时期的土地利用和植被信息,分析28年间区域热环境、土地利用以及植被覆盖度的空间分布及其时空演变特征,监测不同时期热环境动态变化,探讨4个时期不同土地利用类型和植被与区域热环境的关系,掌握区域热环境空间格局的形成机制。
(2)银川市建成区城市扩展及其热环境变化分析。以银川市城市建成区为研究对象,基于4期Landsat系列遥感数据获得不同时期的地表温度,采用建筑用地指数(IBI)提取不同时期的城市建设用地信息,根据扩展强度指数、扩展速度指数、紧凑度指数、分维数以及重心等城市形态演化指标,研究28年间银川市城市扩展的时空演变规律,分析城市建成区热环境的时空变化特征并探讨二者的响应关系。
图1-4 技术路线图
(3)银川市城市公园对城市热环境效应的影响分析。基于Landsat 8遥感影像反演银川市城区地表温度,选取银川市城区17个公园为研究对象,拟通过景观格局分析和缓冲区分析方法,定量研究银川城市公园内部景观构成、斑块形态和空间布局3个方面的空间结构对公园内及周边热环境分布情况的影响,探讨城市公园景观空间结构特征与其内部温度、对周边环境降温的影响范围及降温幅度的响应关系。(www.daowen.com)
(4)总结28年间银川市城区土地利用、植被覆盖度、城市扩展以及城市热环境的时空变化规律,掌握热环境变化时空格局的形成机制以及其与影响因子之间的响应关系,在此基础上提出银川市城市热环境防治的对策及建议。
(5)利用单因子、内梅罗污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对不同绿地土壤重金属的污染程度和潜在生态风险进行评价。
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