毕业论文（设计）-基于RS 和GIS 的长沙城市热岛效应与TSP 污染耦合关系.doc

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基于RS和GIS的长沙城市热岛效应
与TSP污染耦合关系
曹进1,曾光明1,石林1,焦胜2,周建飞1
1. 湖南大学环境科学与工程学院,湖南长沙 410082;2. 湖南大学建筑学院,湖南长沙 410082
摘要:城市热岛效应反映了城市化发展对城市环境的影响,是影响城市生态环境的一个重要因素。文章以长沙市为例,利用3S技术与传统技术相结合对大气中总悬浮颗粒物(TSP)在城市热岛中的作用与贡献进行了研究。结果表明,长沙城市热岛效应与TSP污染在空间与时间分布上都具有耦合关系。采用RS和GIS技术可以从空间上对TSP在城市热岛中的贡献进行研究。长沙市TSP污染的分布特征和热岛强度分布状况基本一致,都是由市中心往外逐渐减轻。TSP高值区,城区呈高温区;TSP低值区,城区呈低温区。采用长沙市TSP高值区、TSP低值区的两个监测点2002年逐月TSP监测数据及相应气象统计数据,从时间上对TSP污染与城市热岛效应进行了相关性研究,长沙市TSP污染与热岛强度在年度分布上存在正相关关系。随着长沙城市建设和城市化速度的加快,城市热岛强度有逐年增强的趋势。3S技术与传统技术相结合,使科学研究更客观、准确。3S技术用于中尺度的区域环境质量调查,可实现空间区域的定量表达,而传统技术获取的环境背景数据,则从微观上对空间数据的准确性进行验证。
关键词:RS;GIS;热岛效应;TSP;耦合关系
中图分类号:X513 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)01-0012-06
所谓城市热岛是指城区气温高、郊区低,城市宛如“热岛”的现象。1883年,Lake Howard就伦敦市中心的气温比郊区高的现象首次提出“城市热岛”概念。现在普遍认为,城市热岛效应(UHI)是指由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象[1]。城市热岛效应反映了城市化发展对城市环境的影响,随着城市规模不断扩大,农村人口向城市集中,城市热岛现象变得越来越严重,成为影响城市生态环境的一个重要因素[2]。黄晓鸾研究表明,我国一些大城市城市化水平于1995年已达60%~70%,超过发展中国家平均45%的水平。上海、北京等城市已经成为世界特大城市[3]。城市可持续发展已引起广泛重视,热岛强度作为城市生态环境状况的监测指标越来越受到关注[4]。关于“城市热岛效应”现象的描述已经有人作过广泛的研究[5],以往对城市热岛产生的原因研究中更多的是集中于城市化进程中的城市规模[6]、城市地貌[7]、人口密集度[8],但对大气中总悬浮颗粒物(TSP)在城市热岛中作用与贡献并未受到应有的重视。
本文采用RS和GIS技术,从空间上分析了长沙市城市热场特征,同时采用长沙市TSP高值区、TSP低值区的两个监测点2002年逐月TSP监测数据及相应气象统计数据,从时间上对TSP污染与城市热岛效应进行了相关性研究。对湖南省长株潭城市群建设中控制城市热岛效应,改善城市生态环境有一定现实意义。
1 研究资料及方法
采用的影像及数据
用于颗粒污染物反演的数据:2002年9月2日美国Landsat卫星124/39EMT+影像数据;地面监测数据及气象资料。
用于热岛反演的数据:2003年7月31日的中巴