文献综述
1、相关概念与背景
城市热岛效应( Urban Heat Island Effect) [1]是指城市中的空气温度明显高于城市外围郊区的现象。从近地面温度图上看，郊区气温变化很小，而城区高温区在温度图上就像是从海里突出海面的岛屿，因此形象地称这种效应为城市热岛。
随着我国城市化进程[2]的不断加快,城市中的环境污染问题也日益严重,表现为城市比周围非城市化地区的地表和大气温度要高的热岛效应作为这些环境问题中的典型代表有着重要的研究意义。近几十年来国内外的有关专家从微观及宏观层面上对城市热岛效应的产生原因、造成影响、变化规律、缓解措施等方面进行了一系列的研究与探索。
2、国外研究
过去人们对城市热岛的研究主要是通过同时期城市与郊区的气温对比或同一城市不同发展阶段的气温对比来获取有关规律的。由于城市测点有限,且为定时观测,因此难以同步且全面反映出研究区域的城市热岛效应。
随着遥感科学与技术的发展,各种传感器综合平台被用来研究热岛效应。国外适用于大范围陆地表面资源调查的卫星数据源有具有高空间分辨率的美国LandsatTM/MSS数据、法国的SPOT图像及中分辨率的NOAA、MODIS卫星数据等。对城市热岛的遥感研究主要是通过对城市下垫面的热红外遥感来进行的。
首先是美国人Rao[3]在1972年通过卫星传感器观测而得到关于城市热岛资料的。此后,相关研究陆续展开。如Balling等利用AVHRR图像分析阿塞拜疆地区辐射温度的分布,发现地表辐射温度分布与土地类型特征直接相关,工业化地区度比裸地高5℃。Roth[4]等评价了北美西部沿岸几个城市热岛效应强度:白天工业区温度比农业用地、绿地等温度高,但夜晚的温差减小。Park等分析了1982年6- 8月韩国汉城的观测资料后得出,工厂和商店对汉城的热岛效应强度贡献最大,其次是住宅,温度最低的是水体。美国Landsat卫星TM及ETM 数据的热红外波段具有较高的空间分辨率(120m及60m),能更好地用于城市热岛研究。
Tran等综合利用了MODIS和TM数据对东京、北京、上海、汉城、平壤、曼谷、马尼拉及胡志明市的热场状态进行了分析,进而研究了昼夜变化及季节变化特征与植被状况、热场空间分布模式、城市自身热辐射之间的关系。Ca-mahan和Larson应用Landsat卫星的TM传感器的热红外波段数据研究了美国城市印第安纳波利斯的区域地表温度特征,通过与乡村地表温度的对比发现,在某一时期城市地域表现出更低的地表辐射温度
