發(fā)布時(shí)間：2020-11-08 09:34

　　 改革開(kāi)放40年是我國(guó)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(kāi)放所帶來(lái)的巨大紅利使得城鎮(zhèn)化進(jìn)程急速加快,我國(guó)的城鎮(zhèn)化率增長(zhǎng)至2018年的59.58%。隨著城市發(fā)展進(jìn)入了群發(fā)展這一新的常態(tài),我國(guó)也進(jìn)入了特色新型城鎮(zhèn)化階段。改革開(kāi)放的推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使得城市面積隨之?dāng)U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(wàn))。城市擴(kuò)展進(jìn)程中人為的生態(tài)系統(tǒng)破壞、城市環(huán)境問(wèn)題對(duì)可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)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(jìn)出無(wú)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(jiān)定不移貫徹的原則和方針。本文利用跨度26年、四個(gè)時(shí)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(duì)包頭市主要城鎮(zhèn)進(jìn)行邊界提取,并對(duì)城市擴(kuò)展進(jìn)行相應(yīng)分析。與此同時(shí)利用四期Landsat影像,反演地表溫度,在城市范圍擴(kuò)展的基礎(chǔ)上,對(duì)研究區(qū)的城市熱力景觀格局的演變進(jìn)行分析研究,進(jìn)而探究了包頭市隨著城市面積的不斷擴(kuò)張,地表熱環(huán)境所表現(xiàn)出的熱島強(qiáng)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(duì)包頭市城市熱環(huán)境的演變規(guī)律、城市擴(kuò)張對(duì)城市熱力景觀格局演變方面提供了一定的科學(xué)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(kuò)展強(qiáng)度。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、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(kuò)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(lái),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(zhǎng)到203.009平方千米,城市擴(kuò)張動(dòng)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(shí)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(shì),2000-2010年,包頭市因工業(yè)發(fā)展大量開(kāi)采周圍山體,造成巖石表面裸露,輻射增強(qiáng),地表溫度急速上升,后政府通過(guò)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(jì)算城市熱島強(qiáng)度,對(duì)城市熱力景觀進(jìn)行等級(jí)分類。利用所得結(jié)果進(jìn)行景觀格局指數(shù)的估測(cè),反映城市擴(kuò)張趨勢(shì)對(duì)城市熱力景觀格局的影響。在26年中,包頭市城市熱島強(qiáng)度不斷增加,城市建成區(qū)面積不斷擴(kuò)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(duì)包頭市熱力景觀格局指數(shù)從斑塊層面與景觀層面進(jìn)行分析,反映包頭市城市擴(kuò)展對(duì)熱力景觀格局空間布局的影響。隨著城市范圍的擴(kuò)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(kuò)展模式類似的擴(kuò)張趨勢(shì)。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X16;TU87
【部分圖文】：

?包頭市城市擴(kuò)展遙感監(jiān)測(cè)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(dú)特的地理位置是它當(dāng)之無(wú)??愧成為內(nèi)蒙的政治、經(jīng)濟(jì)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(shì)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?cái)U(kuò)展的主要方向。??ＩＭＷＯ－Ｋ?ＩＩＯｅ３？＇０＂Ｋ?ｌｌｌ°３？＊〇－Ｆ??

射定標(biāo)??選用的丨ａｎｄｓａｔ５、ｌａｎｄｓａｔＳ數(shù)據(jù)的原始影像是用灰度值來(lái)顯示，反射率，其取值范圍為０？２５５，在進(jìn)行本研宄試驗(yàn)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(guò)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(biāo)功能（Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ?Ｃａｌｉｂｒａｔｉ頭文件中的相關(guān)參數(shù)，在輻射定標(biāo)頁(yè)面中進(jìn)行相關(guān)操作，為后續(xù)選擇“應(yīng)用ＦＬＡＡＳＨ設(shè)置”選項(xiàng)，在設(shè)置完成存儲(chǔ)類型、數(shù)據(jù)類項(xiàng)后，完成輻射定標(biāo)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(guò)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(diǎn)，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(guò)輻??射定標(biāo)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(jìn)行影像的裁剪，以備后續(xù)城市擴(kuò)展、溫度反演計(jì)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(hào)：2874603