基于FSDAF模型的干旱區典型綠洲城市夏季地表熱島效應時空演變研究

作者：王爽,王承武,張飛云

摘要：全球城市化進程加快引起的干旱區綠洲城市熱島效應變化及其生態環境問題已成為當前國內外城市氣候、環境和生態等領域的研究熱點之一。基于遙感熱紅外通道反演的地表溫度(Land surface temperature,LST)是開展城市地表熱島(Surface urban heat island,SUHI)效應監測研究的關鍵參數。然而,受熱紅外遙感數據“時空矛盾”的制約,目前在單一星載衛星傳感器下尚不存在同時具有高時間分辨率和高空間分辨率的熱紅外遙感數據源,因而制約了在干旱區綠洲城市范圍內開展高精度地表熱島效應監測研究。針對上述問題,以干旱區典型綠洲城市--烏魯木齊市為研究區域,以Landsat系列影像和MODIS地表溫度產品為基礎數據源,基于FSDAF(Flexible spatiotemporal data fusion method)時空融合模型分析了2001-2018年烏魯木齊市在城市擴張背景下夏季地表熱島效應的時空變化特征以及夏季LST與城市地表參數之間的關系。研究結果表明:(1)烏魯木齊市夏季熱島強度(SUHI intensity,SUHII)在不同的郊區范圍內均呈現增加的趨勢。在較小的郊區范圍內,SUHII1從2001年的1.24℃增加到了2018年的2.83℃;在較大的郊區范圍內,SUHII2從2001年的1.44℃增加到了2018年的2.88℃;(2)在研究區各土地利用類型中,裸地的夏季LST最高,水體最低;(3)研究區地表反照率和不透水面的增加與城市夏季LST升高呈正相關,而植被指數與植被覆蓋度則與LST呈負相關關系;(4)在干旱區綠洲城市,城區內部植被面積的增加有助于緩解城市熱島效應,而僅郊區植被的增加則會導致SUHII的進一步增強。

發文機構：新疆農業大學管理學院

關鍵詞：地表熱島時空融合模型干旱區綠洲城市surface urban heat islandspatiotemporal fusion modeloasis city in arid area

分類號： X16[環境科學與工程—環境科學]