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基于Landsat 8劈窗算法与混合光谱分解的城市热岛空间格局分析——以兰州市中心城区为例 总被引：3，自引：0，他引：3
在ENVI和GIS支持下,提出了基于Landsat 8遥感影像的地温反演劈窗算法,提取兰州市中心城区地表温度。利用FNEA和混合光谱分解法确定了兰州市中心城区的城市热岛中心、不透水面和植被盖度,分析了城市热岛空间分布格局以及地表温度与下垫面之间的关系。结果显示:基于Landsat 8数据地温反演的劈窗算法是可行的。兰州中心城区的高温区分布较集中,地表温度与植被呈较强的负相关,与不透水面呈不显著的正相关,与其他非光合物质呈正相关。 相似文献
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基于2000 年、2008 年和2015 年landsat5 TM影像和Landsat8 OLI影像,以单窗算法反演地表温度,研究包头市区近15 a 的城市热岛时空分布及演变特征,并对下垫面土地利用/覆盖类型、 NDVI 与城市热岛的关系进行了定量分析。研究结论表明：包头城市热岛15 a 来呈逐步扩展趋势,且主要集中于裸地区、工矿区、商业和人口密集区三类区域,空间演变趋势与城市扩张格局呈现出高度的一致性;城市热岛效应强度增强,但2008-2015 年以来,市中心区高温区面积比重大大降低;下垫面土地利用/覆盖类型是影响城市热岛空间分布的重要因子,地表温度呈现出裸地>工矿用地>建设用地>城市绿地>农用地>水体的规律;地表温度与 NDVI 呈现显著的负相关关系,即植被指数越高,城市的地表温度越低。 相似文献
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河谷地形下兰州市城市热岛效应的时空演变研究 总被引：6，自引：3，他引：3
基于1999年和2010年的Landsat ETM+和TM影像,以单窗算法反演了兰州市地表温度,研究兰州市最近10 a的城市热岛时空分布以及演变特征。研究结果表明:兰州市城市热岛的空间分布与延展与城市建城区的扩展相一致,热岛范围不断扩大,次中温和中温区大面积减少,相应的次高温和高温区大面积增加,热岛强度明显增强;除了城市下垫面覆盖类型,黄河低温带亦逐渐成为影响城市热岛分布的重要因子。各土地利用类型的平均温度均有所升高,建设用地和未利用地温度最高,对热岛效应贡献最大,是城市热岛的主要贡献因子,绿地和水体能够很好的缓解热岛效应。地表温度和信息指数NDVI、MNDWI、NDBI、NDBaI在兰州市河谷空间格局上显著相关,存在很好的对应关系。 相似文献
4.
塔里木南缘绿洲"冷岛"效应及与植被覆盖相关分析——以于田绿洲为例 总被引：3，自引：0，他引：3
温度是生态系统中极其重要的因子。在中小尺度区域的热量资源和热场分布,对绿洲冷岛效应进行研究,评价绿洲的生态环境状况。通过利用TM/ETM遥感影像和利用Sobrino普适性单通道算法定量,反演了塔里木南缘于田绿洲1989年,1999年,2002年三个时期的陆地表面温度,通过植被覆盖度遥感估算模型提取了植被覆盖度。尝试将绿洲冷岛作为绿洲状况的评价因子,分析了温度场时空变化,在归一化地表温度-植被覆盖度二维散点图计算的基础上,对温度与植被覆盖的相关性进行分析。结果表明:(1)于田绿洲的冷岛效应有逐年减弱的趋势,主要表现为绿洲中心相对温度的升高;(2)将地表植被覆盖作为影响绿洲温度场变化的动因,结果显示,于田绿洲地表温度状况与植被覆盖状况有明显的负相关关系,相关系数在-0.48～0.78之间。地表温度对植被覆盖程度的变化十分显著。文章指出,冷岛效应对绿洲发展具有重要意义,可以将绿洲冷岛效应作为绿洲生态环境状况评价的一个重要指标。 相似文献
5.
北京城市热岛环境时空变化规律研究 总被引：15，自引：4，他引：15
借助北京地区1997年、2004年的Landsat TM热红外图像,在RS和GIS技术的支持下,利用大 气探空数据对图像进行大气校正,采用单窗算法反演得到北京市区和周围地区的地表温度分 布图,地面验证表明单窗算法反演地表温度具有较高的精度.研究发现,北京市存在明显的 城市热岛效应;不同下垫面所对应的地表温度有明显差异,总体上城区地面温度明显高于郊 区,水体温度最低;随着城市规模的扩张,北京市的城市热岛效应有逐年增强的趋势,且人为因素对城市热岛的贡献逐渐加大. 相似文献
6.
《亚热带资源与环境学报》2016,(4)
基于Landsat 8影像数据,根据覃志豪等人提出的单窗算法,分别用2个热红外波段反演2014年4月17日福州市区地表温度,并将反演结果与研究区部分气象站点当天的实测温度进行对比验证,发现利用波段10反演得到的地温与实际观测值更加接近,说明利用单窗算法可以较好地反演福州市地表温度,对于Landsat 8影像来说,波段10更适合用于反演地表温度。本研究采用面向对象分类方法对研究区范围内的土地利用类型进行解译,并计算归一化植被指数(NDVI),进而探讨二者与对应地表温度之间的相关性,结果显示土地利用类型与地表温度具有较强的相关性,同时NDVI与地表温度之间存在着较为显著的负相关性。 相似文献
7.
亮温与地表温度表征的城市热岛尺度效应对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用ASTER数据反演亮温和地表温度,并对二者差异进行对比;利用地统计学界定采样的最大尺度范围,并分别将亮温和地表温度影像以原分辨率为基础进行尺度下推分析,在多尺度分割基础上,构建热岛面积百分比、热岛强度两个指标,用于表征城市热岛尺度效应的差异性。结果表明:亮温和地表温度在数量结构、表征地物温度变异程度上存在很大差异;随着像元尺度增加,用亮温和地表温度表征的城市热岛面积百分比存在明显的尺度效应,且前者明显强于后者,但二者表征的城市热岛强度的尺度效应不明显,且后者稍强于前者;二者表征的城市热岛面积百分比和热岛强度均存在明显差异,表明亮温表征城市热岛的欠合理性。鉴于以上不同,在相关研究中应谨慎选取研究尺度和温度类型。 相似文献
8.
地表温度作为监测陆地表面与大气变化的重要参数,对于研究地表能量平衡和全球气候变化具有重要作用。可见光红外成像辐射仪套件（Visible Infrared Imaging Radiometer Suite,VIIRS）是搭载在新一代对地观测卫星NPP上的一个重要传感器。与其他传感器相比,VIIRS拥有更高的空间分辨率。分裂窗算法是反演地表温度最常用的方法,主要是利用两个热红外通道来反演地表温度,经过多年的研究和改进,发展了多种形式的分裂窗算法。由于过去很少有人利用VIIRS数据对多种分裂窗算法进行对比分析,因此利用VIIRS传感器上M15和M16两个热红外通道数据计算辐亮度和星上亮温,采用多种形式的分裂窗算法反演获得多组地表温度数据,再利用海拉尔野外观测站点的实测数据对结果进行验证,对比各算法精度,得到反演精度较高的算法。结果显示PR84算法的反演误差最大达到1.8 K,其余各算法反演地表温度的RMSE都在1.5 K以内,算法中加入二次项和水汽项可以提高算法精度,其中BL95的算法精度最高达到了1.23 K。研究结果表明,BL95算法更适用于VIIRS热红外数据地表温度反演。 相似文献
9.
基于MODIS数据和气象观测数据的气温空间插值方法比较 总被引：2，自引：0，他引：2
本文以福建省福州市为研究区域,利用MODIS影像数据反演福州市地表温度;同时利用相同时间的福州市及其周边的32个气象站日平均气温数据,结合数字高程模型（DEM）中提取出的地形因子,研究温度与经度、纬度、海拔高度等的相关关系,提出了福州市地形因子与气温相关模型,利用该模型插值得到福州市的地表温度;再利用气温垂直递减规律进行插值得到地表温度。对比3种结果可知,对于气象数据容易获得,气象站点较多且均匀分布在研究区时,利用气象数据插值地表温度较快,但计算结果比实际值略高;对于气象数据不易获得或站点较少时,可以用影像数据来反演地表温度,其精度受提取参数的精度的制约,在参数使用正确情况下比插值方法反演精度高。 相似文献
10.
利用单窗算法反演地表温度时,一景影像通常使用一个大气透过率。大气水汽含量空间异质性会导致像元尺度上大气透过率不同,从而给地表温度反演带来误差。该文通过从研究区MODIS数据中反演出大气水汽含量,经过配准、重采样之后获得该区域像元尺度的大气透过率,利用同时相TM数据,采用单窗算法反演地表温度。结果表明:基于多源遥感数据反演地表温度的单窗算法,由于减少了大气水汽含量空间异质性带来的地表温度反演误差,能够得到更为合理的地表温度。 相似文献
11.
Information extraction from processed remotely sensed images, in the case of missing initial spectra of pixels, can be a challenge for the users. In such situations, application of conventional methods based on spectral properties of pixels is impractical. We took advantage of the fractal theory for image segmentation of a principal component (PC) image for hydrothermal alteration mapping. The selected input images included short wave infrared bands of ASTER imagery covering the Darrehzar porphyry copper mine and surrounding areas with well-known hydrothermal alteration zones. Hydrothermal alteration like other geological processes can show spatial distribution with fractal properties. Principal component analysis was used to enhance hydrothermal alteration associated with the Darrehzar porphyry copper deposit. None of the resulting PCs were appropriate to portray clearly important alteration types in the study area. The PC1 image, which contains more than 98% of variance of the input bands, was selected for image segmentation using a digital number–area technique based on the established concentration–area fractal model. This technique was proposed based on frequency distributions and spatial correlation and variability of pixel values. The resulting hydrothermal alteration map indicates intense phyllic, weak phyllic, and propylitic as the main alteration types exposed at the surface of the Darrehzar area. In addition, the proposed technique delineated the phyllic zone in the exposed mine pit and a transition zone between inner phyllic and surrounding propylitic alteration zones. Field investigation and sampling in 23 locations including spectral measurements, XRD and thin section studies, confirmed the accuracy of the classified image by the proposed technique. 相似文献
12.
多传感器不同分辨率遥感数字图像的尺度转换 总被引：14，自引：0，他引：14
针对日益增多的多传感器不同分辨率的遥感数字图像数据,提出其综合利用和尺度转换的有效方法。其中,作为尺度上推 (scaling-up) 技术,本研究选择IHS和小波分解变换两种数据融合方法,应用Landsat ETM+数据和IRS-1C数据进行了实例研究。发现: IHS方法操作简单,对两种待融合的图像的像元大小和像元数 (bit数) 的依赖不是很高,而对原始图像光谱信息的依赖很高,因此适用于不同传感器之间的数据融合上,其缺点就是不能够更多的保留原始多光谱数据的光谱信息。小波分解变换 (WD) 方法可以很好地保留多光谱传感器的所有光谱信息,但是在重采样中对两种待融合的图像的像元配准的要求很高,因此比较适合于对同一传感器的多光谱数据与全色光谱数据的融合上。作为尺度下退 (scaling-down) 技术,通过探讨将札幌野外实验站点数据镶嵌到高时间分辨率遥感图像的问题,提出像元级尺度扩展的具体操作方法和对NDVI图像进行扩展时出现混合像元的识别方法。应用AVHRR, MODIS, ETM+和ASTER的NDVI图像数据进行了像元尺度的扩展研究。得出: 对不同传感器的不同分辨率的数据之间进行像元级的尺度扩展后,能够较好地识别出不同地物的分布边界,较好的分辨混合像元,因此其结果可用于对不同地物分布特征的分类研究或土地覆盖变化中的时间序列变化的研究中。 相似文献
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A surge of Perseibreen, Svalbard, examined using aerial photography and ASTER high resolution satellite imagery 总被引：1，自引：0，他引：1
The identification of surge activity is important in assessing the duration of the active and quiescent phases of the surge cycle of Svalbard glaciers. Satellite and aerial photographic images are used to identify and describe the form and flow of Perseibreen, a valley glacier of 59 km2 on the east coast of Spitsbergen. Heavy surface crevassing and a steep ice front, indicative of surge activity, were first observed on Perseibreen in April 2002. Examination of high resolution (15 m) Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) satellite imagery confirmed this surge activity. Perseibreen retreated by almost 750 m between 1961 and 1990. Between 1990 and the summer of 2000, Perseibreen switched from retreat and its front began to advance. Rapid advance was underway during the period June 2000 to May 2001, with terminus advance at over 400 m yr−1 . Between May and August 2001 the rate increased to over 750 m yr−1 . The observed crevasse orientation indicates that ice was in longitudinal tension, suggesting the down-glacier transfer of mass. Ice surface velocities, derived from image correlation between ASTER images, were 2-2.5 m d−1 between May and August 2001. The glacier was flowing at a relatively uniform speed with sharp velocity gradients located close to its lateral margins, a velocity structure typical of ice masses in the active phase of the surge cycle. The stress regime is extensional throughout and the surge appears to be initiated low on the glacier. This is similar to the active-phase dynamics of other Svalbard tidewater glaciers. Perseibreen has probably been inactive since at least 1870, a period of about 130 years to the present surge which defines a minimum length for the quiescent phase. 相似文献
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Hossein Saadat Robert Bonnell Forood Sharifi Guy Mehuys Mohammad Namdar Sasan Ale-Ebrahim 《Geomorphology》2008,100(3-4):453-464
The Iranian Soil and Water Research Institute has been involved in mapping the soils of Iran and classifying landforms for the last 60 years. However, the accuracy of traditional landform maps is very low (about 55%). To date, aerial photographs and topographic maps have been used for landform classification studies. The principal objective of this research is to propose a quantitative approach for landform classification based on a 10-m resolution digital elevation model (DEM) and some use of an Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) image. In order to extract and identify the various landforms, slope, elevation range, and stream network pattern were used as basic identifying parameters. These are extractable from a DEM. Further, ASTER images were required to identify the general outline shape of a landform type and the presence or absence of gravel. This study encompassed a relatively large watershed of 451 183 ha with a total elevation difference of 2445 m and a variety of landforms from flat River Alluvial Plains to steep mountains. Classification accuracy ranged from 91.8 to 99.6% with an average of 96.7% based upon extensive ground-truthing. Since similar digital and ASTER image information is available for Iran, an accurate landform map can now be produced for the whole country. The main advantages of this approach are accuracy, lower demands on time and funds for field work and ready availability of required data for many regions of the world. 相似文献
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我国喜马拉雅山区冰湖遥感调查与编目 总被引：9，自引：3，他引：9
随着我国新一期冰川编目工作的进行和深入,开展全国范围内的冰湖编目已提上日程。基于278幅大比例尺地形图(20世纪70-80年代)、38景ASTER影像和7景TM(2004-2008年),通过建立冰湖编目规范,对我国喜马拉雅山区冰湖进行遥感调查与编目,分析近30年来冰湖的分布及其变化特征。结果显示:(1)本区2004-2008年间共有冰湖1680个,总面积215.28km2;(2)近30年来我国喜马拉雅山地区冰湖变化总体呈现数量减少、面积增大的趋势,数量减少了4%;总面积增大了29%;(3)近30年来有294个冰湖消失,新增加224个冰湖,变化最快的为冰碛湖,在消失的冰湖中66%为冰碛湖,新增加的冰湖中88%为冰碛湖。进一步分析表明冰湖面积增加是气候变暖、冰川退缩和冰川加速消融的产物。 相似文献
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Landsat-7 ETM+与ASTER建筑指数的定量比较 总被引：2，自引：0，他引：2
城市化进程导致的城市建筑用地急剧扩张已对全球的环境资源产生了负面影响,因此亟需对其进行监测。在中尺度卫星对地观测系统中,Landsat 和ASTER数据最适合于监测城市建筑用地变化。但是迄今为止,这两种传感器数据的建筑指数之间的关系并不清楚。因此,利用三对同日过空的ETM+和ASTER影像来查明二者建筑指数(IBI、NDBI)之间的定量关系,通过回归统计分析来求出两种传感器建筑指数之间的转换方程。结果表明,ETM+和ASTER的建筑指数既有相似性,也存在着明显的差异,ASTER反演的建筑指数均值可大于ETM+达48.6%,因此二者在实际应用中不宜直接进行对比,而应通过转换方程进行转换后才能对比。分析表明,两种传感器建筑指数之间的差异是二者在NIR和SWIR波段之间的光谱差异造成的。 相似文献
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基于ASTER影像的近海水产养殖信息自动提取方法 总被引：5，自引：1，他引：5
水产养殖地已经成为海洋环境监测的热点目标之一。采用具有高光谱分辨率和较高空间分辨率(15m)的ASTER遥感影像,以九龙江河口地区为研究示范区,进行近海水产养殖信息的自动提取方法研究。结果表明,利用ASTER影像的光谱信息和水产养殖地的纹理结构信息,可以实现近海水产养殖地的自动提取。先利用监督分类方法提取混淆有其他水体的水产养殖信息,采用邻域分析来增强水产养殖地的空间纹理信息。通过综合监督分类和水产养殖地空间纹理增强的结果,在专家决策分类器中建立决策规则,进行水产养殖地的自动提取,提取的精度达93%。 相似文献
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Evaluation of various satellite sensors for waterline extraction in a coral reef environment: Majuro Atoll, Marshall Islands 总被引：4，自引：0，他引：4
Hiroya Yamano Hiroto Shimazaki Tsuneo Matsunaga Albon Ishoda Caleb McClennen Hiromune Yokoki Kazuhiko Fujita Yoko Osawa Hajime Kayanne 《Geomorphology》2006,82(3-4):398-411
The ability of five satellite sensor bands (IKONOS band 4, Terra ASTER bands 3 and 4, and Landsat ETM+ bands 4 and 5) was examined to extract the waterline at coral reef coasts (Majuro Atoll, Marshall Islands) using different wavelength regions (near infrared [NIR] and shortwave infrared [SWIR]) and different spatial resolutions (4, 15, and 30 m). After performing georeferencing and normalization of the images, density slicing was used to extract the waterline. Comparisons of extracted waterline positions with ground-level data for eight transects and global positioning system (GPS) tracks of the island shorelines showed that NIR bands were superior to SWIR bands because of the characteristics of the coral reef coasts, including a lack of foam and suspended sediments (which can affect the NIR wavelength region, if present) and the presence of remnant water on reef flats during low tide (which can affect the SWIR wavelength region). A linear relationship was found between the estimation errors of waterline positions and the spatial resolutions of the NIR sensors. Analysis on estimation errors and image costs showed that Terra ASTER band 3 was the most cost-effective sensor for extracting waterlines with reasonable accuracy. The results serve as general guidelines for using satellite-derived data to estimate intertidal topography and detect and monitor shorelines in coral reef environments. 相似文献
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城市地表热通量遥感反演及与下垫面关系分析 总被引：5，自引：1，他引：4
选择日本埼玉县熊谷市为研究区,应用ASTER热红外遥感图像,采用PCACA模型以及理论定位算法,对城市地表热通量的相关参数进行反演,进而分析城市下垫面不同土地覆盖类型对地表热通量以及能量平衡的影响.结果表明,PCACA模型应用于城市区域地表通量估算是可行的.这种算法可以大大减少在下垫面结构复杂的城市区域进行地表热通量估算时所需的参数,并有效降低研究结果的不确定性.研究发现,城乡不同下垫面地表覆盖类型对地表热通量的影响差异显著.不同地表下垫面类型的波文比由大到小顺序依次为:工业用地＞住宅用地＞交通用地＞公共设施用地＞旱田＞公共绿地＞水域.在相同的外部气象条件下,与城市周边的植被覆盖区相比,城市人工建筑用地具有较高的显热通量,较低的潜热通量,以及较高的波文比.由于城市地表显热通量和波文比明显高于周边植被覆盖地表,导致城市地表向低层大气供热的增加,这是城市热岛效应形成的重要机制之一. 相似文献
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基于ASTER GDEM数据喀斯特区域地貌类型划分与分析 总被引：5，自引：1，他引：4
以30 m分辨率ASTER GDEM数据为基础,通过GIS空间分析和非监督分类的方法进行地貌基本类型的自动划分。研究结果表明:①ASTERGDEM数据能够满足1∶10万比例尺下喀斯特区域的地表形态表达;②以流域为单位提取地形因子符合地貌发育的基本规律,提取的地形因子能客观的反应地表真实形态;③采用非监督分类法能够有效的实现1∶10万比例尺下地貌基本形态的定量化、自动化分类。 相似文献