韶关市浈江区城市河流冷岛强度分析

张妤琳

（韶关学院 广东·韶关 512005）

0 引言

城市热岛效应是城市中的气温明显高于外围郊区的现象，是城市气候中最显著的特征。城市“冷岛效应”是随着城市“热岛效应”研究的不断深化而逐渐发展起来。随着遥感技术的发展，基于 ETM+影像辐射传导方程算法对地表温度反演的研究逐渐得到学者关注和应用，结合土地利用对城市“冷岛效应”的研究也越来越多。

本文对韶关市浈江区春夏秋冬四个季节具有代表性的landsat8遥感影像进行地面温度反演，获取浈江区的温度数据，并与气象温度数据进行对比分析，分析浈江区流域的在时间和空间上的冷岛强度变化。

1 研究数据方法和方法

本文使用韶关市浈江区2016年2月（春）、6月（夏）、8月（秋）、12月（冬）landsat8遥感影像，解译出土地利用图，并以热红外光谱属性为基础，运用大气校正法定量反演研究区的地表温度，确定城市冷岛并定量描述冷岛强度。通过缓冲区将地表温度与土地利用进行叠加分析，探讨冷岛强度在时间和空间上的特征。

运用Envi的subset data from rois工具导出各土地利用类型代表区域的缓冲区，计算的各代表区域的平均温度，用Compute Statistions计算各代表区域的平均温度从而获得韶关市浈江区春夏秋冬四个季节的各个用地类型代表区域的冷岛强度值。

2 研究结果

2.1 土地利用

本文将土地利用类型划分为 5类，分别是耕地、林地、建设用地、水域和未利用地。研究区的林地分布范围最广，占地面积最大，占 53.26%；其次是耕地的占地面积，占18.37%；再次是建设用地，占地14.07%，主要集中分布在河流两岸；水域占8.43%，占地比重最少的是未利用地，仅占5.87%。由图可以看出，河流水域主要分布在浈江的西南部（见图1）。

图1：2016年浈江区土地利用现状图

2.2 地表温度反演

本文基于LandSat8卫星遥感影像数据计算地表比辐射率，对比相同温度下黑体的辐射亮度值，反演地表温度，设计温度梯度以及做相关处理得出研究区不同季度的地表反演结果。

图2：浈江区春季、夏季地表温度反演图

图3：浈江区秋季、冬季地表温度反演图

2.3 缓冲区叠加分析

本文以研究区土地利用分类图为底图，设定缓冲距离为1000米，方向为垂直河流，对建设用地、林地、耕地等主要土地利用类型建立缓冲区。

图4：浈江区缓冲区分布图放大图

3 结果分析

3.1 不同季节建设用地冷岛强度变化

由下图数值及变化规律可以得出以下结论，建设用地所对应的河流冷岛强度呈现以下趋势：春季的冷岛强度＞夏季的冷岛强度＞秋季的冷岛强度＞冬季的冷岛强度。春季冷岛强度表现为强冷岛，夏季、秋季、冬季均表现为弱冷岛。

图5：不同季节建设用地冷岛强度变化

3.2 不同季节林地冷岛强度变化

由下图数值及变化规律可以得出以下结论，建设用地所对应的河流冷岛强度呈现以下趋势：春季的冷岛强度＞夏季的冷岛强度＞冬季的冷岛强度＞秋季的冷岛强度。

图6：不同季节林地冷岛强度变化

图7：不同季节耕地冷岛强度变化

3.3 不同季节耕地冷岛强度变化

由图7可知，建设用地所对应的河流冷岛强度呈现以下趋势：夏季的冷岛强度＞春季的冷岛强度＞冬季的冷岛强度＞秋季的冷岛强度。夏季和春季的冷岛强度较大，表现为较强冷岛和弱冷岛。

基于以上分析，本文认为不同季节冷岛强度的大小不一样。春季和夏季的冷岛强度比较大，冷岛效应明显；秋季冷岛强度不明显，原因是秋季温度比较温和，由此可见冷岛强度的大小受温度的影响很大。建设用地所对应的河流冷岛强度最明显，随季节的变化也很明显；林地冷岛强度最弱，原因是林地而本身就有一定的降温作用，这也说明了冷岛强度的大小受到了用地类型的影响。

4 讨论与展望

本文利用Landsat8+影像，大气校正的方法对浈江区进行了地表温度反演，得到了浈江区地表温度分布格局，选出各土地利用类型代表区域，统计出各代表区域的平均温度，进而求得河流的冷岛强度。通过土地利用类型的变化、距离变化和季节的变化分析河流冷岛强度的变化。但本文仅采用的四个时间点的影像数据来代表四个季节的数据，并未结合气象温度等数据分析，数据量较少，存在一定局限。