基于MODIS数据的上海市热岛效应研究_闫峰.pdf

### 基于MODIS数据的上海市热岛效应研究 #### 概述 本文献《基于MODIS数据的上海市热岛效应研究》由闫峰等人撰写，发表于2007年的《武汉大学学报·信息科学版》。研究通过分析2003年至2005年间的EOS/MODIS数据，运用分裂窗算法定量反演上海市的地表温度，旨在揭示城市热岛效应的变化规律及其对城市气候的影响。 #### 主要研究内容与发现 1. **地表温度反演与热岛效应**:研究使用分裂窗算法处理MODIS数据，得到了上海市不同季节的地表温度分布情况。结果显示，上海地表平均最高温度在冬季、春季、夏季和秋季分别为13.9℃、32.5℃、45.7℃和29.0℃。这表明季节变化对地表温度有显著影响，尤其在夏季，地表温度达到最高，热岛效应最明显。 2. **热岛效应的季节性变化**:热岛效应在不同季节表现出不同的地理分布特征。冬季，相对高温区集中在市区东南部；春季和夏季，高温区向西北方向移动；而秋季，这些区域开始向东南方向收缩。这种现象可能与季节性的风向变化和城市规划有关。 3. **热岛强度分析**:研究指出，在冬季，上海市表现为弱冷岛中心，地面温度比郊区低约2.6℃；而在春季、夏季和秋季，市区转为热岛中心，平均热岛强度分别为5.7℃、10.4℃和4.2℃。夏季热岛效应尤为突出，这与夏季强烈的太阳辐射和城市表面材料的高吸热能力有关。 4. **研究方法与数据选择**:研究选择了多个季节的MODIS数据，包括每年的1月（冬季）、4月（春季）、7月（夏季）和10月（秋季），确保数据的全面性和代表性。MODIS数据的TERRA卫星在LT10:30的时间获取，此时上海市上空通常晴朗无云，有利于数据的准确反演。 5. **分裂窗算法的应用**:分裂窗算法是地表温度遥感反演中较为成熟的方法之一。本文采用Qin等人提出的算法，该算法因参数需求少、计算简便且精度高而受到青睐。具体来说，算法使用MODIS的B31和B32两个热红外波段数据，这两个波段与AVHRR的CH4和CH5波段范围相近，适用于地表温度的推算。 #### 结论与意义 本研究通过对上海市热岛效应的深入分析，不仅揭示了热岛效应对城市气候的季节性影响，还展示了遥感技术和分裂窗算法在城市热环境监测中的应用价值。这对于城市规划、环境保护和气候变化研究具有重要的理论和实践意义。未来的研究可以进一步探索热岛效应的长期趋势，以及如何通过城市绿化、建筑材料改进等手段减轻热岛效应，提升城市居住舒适度和可持续性。