热红外遥感技术在城市热岛效应中的应用研究

热红外遥感技术在城市热岛效应中的应用研究

摘要:现代遥感技术可以快速、实时、动态、周期的获取海量数据,利用热红外遥感技术,辅以GIS空间分析技术,可以获得城市热岛强度的大小、空间分布及变化趋势。文章分析了城市热岛效应的形成及防治办法,对遥感技术在城市热岛监测中的应用进行了研究。

关键词:热红外遥感技术;热岛效应;形成;监测

城市热岛效应又称“大气热污染现象”,是城市化的发展导致城市区域气温要明显高于周围郊区的现象。在气象学近地面等温线图上,郊区的气温变化范围很小,如同平静的海水面,而城区则是一个明显的高温区,如同海面上突出的岛屿,故形象的称之为“热岛效应“。一般情况下,城市热岛中心区域的气温比周围郊区高1℃左右,最高可达6℃以上。热岛效应加剧了夏季高温的酷热程度,形成高温热浪,局部城郊环流会导致大气污染物滞留,严重影响城市生态环境质量和人类生存环境。

随着经济和社会的快速发展,城市人口数量的不断增加,城市的规模迅速扩大,城市热岛效应现象日益突显。随着遥感技术的发展,采用热红外遥感对城市进行地面热状况调查,有利于较全面的研究热岛的成因、分布特点,提出相应的治理措施,达到保护城市生态环境,为城市园林规划提供基础数据的目的。

1热岛效应形成

热岛的形成与城市化的发展密不可分。首先,城市内大量的人工建筑物使得下垫面的热性质发生改变,人工构筑物的反射率小、吸热快、热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它比自然下垫面(如绿地、水面等)升温快,表面温度要明显高于自然下垫面。其次,城市中大量的机动车辆等耗能装置、工业生产、居民生活会排放大量的热能量,导致城市气温升高。再次,城市大气污染物种类复杂、数量大 。工业生产、机动车辆以及居民生活均会排放大量氮氧化物、二氧化碳、粉尘等可以吸收大量辐射能量的温室效应物质,从而加剧热岛效应。

2热岛效应的监测