【摘要】：陸地表面溫度(Land Surface Temperature,LST)是地表能量平衡組分中的一個重要參數(shù),是區(qū)域和全球尺度地表物理過程的關鍵因子,在全球氣候變化、城市熱環(huán)境以及旱情監(jiān)測等領域具有重要的研究價值。全球陸地約有30%的地區(qū)為干旱-半干旱地區(qū),綠洲作為干旱區(qū)獨特而又非常重要的組成單元,是人們賴以生產(chǎn)和生活的基礎。近幾十年來,受人類活動和氣候變化等因素的影響導致綠洲植被萎縮、土地退化,生態(tài)環(huán)境問題十分突出。遙感技術在大范圍生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中具有獨特優(yōu)勢,開展綠洲區(qū)地表溫度和冷島效應景觀格局的遙感監(jiān)測及其空間分布格局研究,對于西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文以內蒙古自治區(qū)額濟納綠洲作為研究區(qū),采用Landsat-7和Landsat-8遙感影像,針對研究區(qū)的實際情況,建立了大氣水汽含量和透過率之間的定量關系,利用單窗算法反演了額濟納綠洲2009年、2013年和2017年的地表溫度,分析了地表溫度的空間分布特征以及時空變化特征;計算了額濟納綠洲的冷島比例指數(shù),探討了三個時期冷島比例指數(shù)的變化過程;基于歸一化差值植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)和改進的歸一化水體差異指數(shù)(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI),分析了植被和水體對地表溫度的影響;利用歸一化地表溫度計算了景觀指數(shù),分析了三個時期冷島效應景觀格局的時空變化特征;構建了CA-Markov預測模型,對額濟納綠洲2021年的地表溫度進行了預測,主要結論如下:(1)空間尺度上,地表溫度呈現(xiàn)出水體林地草地鹽堿地裸地的分布特征,表現(xiàn)出以綠洲為中心的“冷島效應”分布格局。時間尺度上,2009年~2017年每類土地利用類型地表溫度均有增加,并且裸地、鹽堿地的面積逐年增加,說明了研究區(qū)土地沙化、鹽堿化嚴重,導致地表溫度增加。(2)2009年、2013年和2017年的冷島比例指數(shù)分別為0.0031、0.0020和0.0051,呈現(xiàn)出先減后增的趨勢。地表溫度與NDVI、MNDWI均呈負相關關系,NDVI和MNDWI每增加0.1單位,地表溫度分別降低4.46K和4.34K,表明植被和水體對地表溫度均具有一定的降溫調控作用,同時植被對冷島效應的影響大于水體。(3)將額濟納地表溫度劃分為7級,2009年~2017年次高溫區(qū)、高溫區(qū)和特高溫區(qū)的面積逐年增加,優(yōu)勢斑塊向高溫區(qū)發(fā)展;多樣性和聚散度指標顯示,2009年高溫區(qū)聚合度呈現(xiàn)高值,分布最集中,2013年破碎化程度最高,復雜程度最低,2017年破碎化程度最低,復雜程度最高。特高溫區(qū)的增大,導致2017年各景觀指數(shù)偏高,2009年到2017年各景觀指數(shù)呈現(xiàn)出先降后升的趨勢,與冷島效應的趨勢相同。(4)2021年預測結果顯示,綠洲內部的次中溫區(qū)、中溫區(qū)和外圍的高溫區(qū)、特高溫區(qū)面積均有所減少,綠洲外圍次中溫區(qū)面積增大。因此,2021年冷島效應比2017年有所降低,特高溫區(qū)的分布明顯增多,導致2021年冷島效應景觀格局更為復雜,各溫度斑塊類型聚集度和結合度均較差,說明2021年各溫度斑塊類型分布破碎,且豐富程度高。
【圖文】：

技術路線圖

究區(qū)概況自然地理條件區(qū)額濟納綠洲區(qū)，隸屬于內蒙古自治區(qū)的阿拉善盟，位于額濟納旗東域下游，南鄰巴丹吉林沙漠，西鄰穆林河，東接戈壁灘，北抵阿爾泰于東經(jīng) 100°26′12″～102°07′53″，北緯 41°28′27″～42°31′11″之間，海1070 米之間。東西距離長 117.52 公里，南北距離長達 136.27 公里， 平方公里，占全額濟納旗的 14%。研究區(qū)示意圖如圖 2.1 所示，研究林河兩條河流，其中穆林河終點站是嘎順淖爾，，由于穆林河流經(jīng)戈壁發(fā)較大，嘎順淖爾基本干涸；納林河流經(jīng)綠洲，并在綠洲內部分為兩淖爾，另一只流向天鵝湖，蘇古淖爾和天鵝湖水量較充沛。額濟納旗洲區(qū)西南角的達來呼布鎮(zhèn)，也是額濟納綠洲區(qū)唯一的城鎮(zhèn)。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P423;P901

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