發(fā)布時間：2020-11-08 09:34

　　 改革開放40年是我國城鎮(zhèn)化發(fā)展創(chuàng)造世界奇跡與城市群建設(shè)取得巨大成就的40年。改革開放所帶來的巨大紅利使得城鎮(zhèn)化進程急速加快,我國的城鎮(zhèn)化率增長至2018年的59.58%。隨著城市發(fā)展進入了群發(fā)展這一新的常態(tài),我國也進入了特色新型城鎮(zhèn)化階段。改革開放的推進、經(jīng)濟的發(fā)展,使得城市面積隨之擴大,城區(qū)人口密度也在不斷加大。城鎮(zhèn)常住人口從1978年的1.73億人迅速增加到2018年的8.31億(83137萬)。城市擴展進程中人為的生態(tài)系統(tǒng)破壞、城市環(huán)境問題對可持續(xù)發(fā)展造成了嚴重影響,城市熱島效應(yīng)就是其中的典型現(xiàn)象。它是城鄉(xiāng)之間的平均溫差所導(dǎo)致的,這一溫差是指地表周圍的大氣環(huán)流由于地表能量進出無法守恒而發(fā)生的變化。城市發(fā)展建設(shè)走可持續(xù)發(fā)展道路是我們必然堅定不移貫徹的原則和方針。本文利用跨度26年、四個時段的Landsat/OLI遙感影像數(shù)據(jù)以及夜間燈光數(shù)據(jù),使用ENVI、GIS等空間分析技術(shù)對包頭市主要城鎮(zhèn)進行邊界提取,并對城市擴展進行相應(yīng)分析。與此同時利用四期Landsat影像,反演地表溫度,在城市范圍擴展的基礎(chǔ)上,對研究區(qū)的城市熱力景觀格局的演變進行分析研究,進而探究了包頭市隨著城市面積的不斷擴張,地表熱環(huán)境所表現(xiàn)出的熱島強度變化、熱力景觀格局演變等地表熱環(huán)境變化特征�？傮w而言,本研究對包頭市城市熱環(huán)境的演變規(guī)律、城市擴張對城市熱力景觀格局演變方面提供了一定的科學參考,主要得到了以下結(jié)論:(1)基于加權(quán)融合法提取的包頭市城市建成區(qū)邊界,能夠反映1992-2018年期間包頭市城市擴展強度。隨著社會經(jīng)濟、交通、人口等的影像變化,包頭市城市發(fā)展格局逐漸表現(xiàn)為“向外輻射”擴張,建成區(qū)從“一市兩城”的兩片式格局逐漸向城市中心靠攏,將包頭市內(nèi)人口較為密集的四區(qū)緊密聯(lián)合起來,將原本的中間地帶填滿豐富。1992-2018年城市建成區(qū)面積從81.551平方千米增長到203.009平方千米,城市擴張動態(tài)度3.573%。(2)基于BI算法反演研究區(qū)地表溫度,得到1992-2018年包頭市城市熱環(huán)境的時空演變規(guī)律。從總體上看,包頭市地表溫度在26年間整體上升3.59℃,并呈先增高后減少的趨勢,2000-2010年,包頭市因工業(yè)發(fā)展大量開采周圍山體,造成巖石表面裸露,輻射增強,地表溫度急速上升,后政府通過抓緊生態(tài)環(huán)境治理和增加城市綠地,整體城市熱環(huán)境好轉(zhuǎn)。(3)計算城市熱島強度,對城市熱力景觀進行等級分類。利用所得結(jié)果進行景觀格局指數(shù)的估測,反映城市擴張趨勢對城市熱力景觀格局的影響。在26年中,包頭市城市熱島強度不斷增加,城市建成區(qū)面積不斷擴張,高溫區(qū)和次高溫區(qū)的面積占比不斷下降,中溫區(qū)、次中溫區(qū)占比有所上漲,低溫區(qū)基本持平。(4)對包頭市熱力景觀格局指數(shù)從斑塊層面與景觀層面進行分析,反映包頭市城市擴展對熱力景觀格局空間布局的影響。隨著城市范圍的擴張,城市高溫區(qū)斑塊密度總體下降,景觀空間異質(zhì)性降低,高溫斑塊的規(guī)模增大,區(qū)域不斷蔓延,呈現(xiàn)出與城市面積擴展模式類似的擴張趨勢。
【學位單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X16;TU87
【部分圖文】：

?包頭市城市擴展遙感監(jiān)測及城市熱力景觀的演變研究???２研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理??２．１研究區(qū)概況??２．１．１自然地理狀況??包頭位于北緯４１°２（Ｖ－４２°４（Ｖ，東經(jīng)１０９°５（Ｔ—１１１°２５＇，中間橫貫陰山，周邊山水包??圍。包頭市西臨河套平原，南有黃河，更與多省市接壤。其獨特的地理位置是它當之無??愧成為內(nèi)蒙的政治、經(jīng)濟中心。全市而積約２８０００平方千米，其中城市建成區(qū)面積共有??３６０平方千米。具體位置如圖２－１所示：??包頭市既有山嶺、高原、又有平原。其多面環(huán)山，其中較為著名的山脈為陰山山??脈，而另外一邊則毗鄰黃河，平原地勢明顯。但總體而言，包頭市的山地面積更廣，??地形起伏較大，比較適合發(fā)展林業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)等；而東南部平原區(qū)是包頭城市發(fā)展、??建設(shè)用地擴展的主要方向。??ＩＭＷＯ－Ｋ?ＩＩＯｅ３？＇０＂Ｋ?ｌｌｌ°３？＊〇－Ｆ??

射定標??選用的丨ａｎｄｓａｔ５、ｌａｎｄｓａｔＳ數(shù)據(jù)的原始影像是用灰度值來顯示，反射率，其取值范圍為０？２５５，在進行本研宄試驗前，需要將影像射亮度值。（李海峰，２０１２）。而ＤＮ值轉(zhuǎn)換為輻射亮度值的過程，（張兆明等，２００８）。所得的輻射亮度值將在本研宄后續(xù)的地表亮轉(zhuǎn)換公式如下：??Ｗ?＝?Ｇａｉｎ?Ｘ?ＤＮ?＋?Ｂｉａｓ，／＾表示福射亮度；Ｇａｉｎ和Ｓ；ａｓ參數(shù)都可以在Ｌａｎｄｓａｔ影像數(shù)據(jù)查看。??使用ＥＮＶＩ５．３軟件中自帶的福射定標功能（Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ?Ｃａｌｉｂｒａｔｉ頭文件中的相關(guān)參數(shù)，在輻射定標頁面中進行相關(guān)操作，為后續(xù)選擇“應(yīng)用ＦＬＡＡＳＨ設(shè)置”選項，在設(shè)置完成存儲類型、數(shù)據(jù)類項后，完成輻射定標操作。??Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ?Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ?Ｘ?Ｉ??

圖２－３校正前（左）、校正后（右）??Ｆｉｇ．２－３?Ｂｅｆｏｒｅ?ｔｈｅ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?（ｌｅｆｔ），?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ?（ｒｉｇｈｔ）??根據(jù)圖２－３可得知，大氣校正的結(jié)果顯示，經(jīng)過校正后的遙感影像（右圖），地??物的波譜曲線趨于平緩正常，外部影響基本被基本消除。數(shù)據(jù)可以被利用至后續(xù)研究。??２．３．３圖像裁剪與鑲嵌??本研究范圍為包頭市城市建設(shè)和人Ｉ〗較為集屮的昆都侖、九原、青山、東河四區(qū)，??為了更加突出研究重點，并排除研宄區(qū)域周邊其他區(qū)域的影響，選用前文已經(jīng)經(jīng)過輻??射定標與大氣校正的影像，利用ＡｒｃＧＩＳ?１０．４的掩膜提取工具，沿“四區(qū)”矢量邊界??進行影像的裁剪，以備后續(xù)城市擴展、溫度反演計算使用。在本研究屮，所選収的每??期影像基本覆蓋了所要研究區(qū)域，故不使用鑲嵌工具。??ＩＩ??
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本文編號：2874603