摘 要
城市热岛效应是全球气候变化背景下城市化进程中的重要环境问题，其对城市生态、居民健康和能源消耗具有深远影响。本研究旨在探讨遥感影像在城市热岛效应监测中的应用潜力，并提出一种基于多源遥感数据的综合分析方法。通过结合Landsat系列卫星影像与高分辨率无人机遥感数据，利用地表温度反演算法和归一化植被指数（NDVI）等指标，构建了城市热岛强度评估模型。研究选取典型城市区域为案例，分析不同土地覆盖类型对热岛效应的影响机制。结果表明，遥感影像能够有效捕捉城市地表温度的空间分布特征，揭示热岛效应的动态变化规律。此外，本研究创新性地引入时间序列分析方法，进一步提升了热岛效应监测的精度与时效性。研究表明，植被覆盖率的增加与不透水面比例的减少是缓解城市热岛效应的关键因素。本研究的主要贡献在于提出了适用于复杂城市环境的遥感监测技术框架，为城市规划与生态环境管理提供了科学依据和技术支持。该方法具有较强的可扩展性和实用性，可为未来相关领域的研究与实践提供重要参考。
关键词：城市热岛效应；遥感影像；地表温度反演
ABSTRACT
The urban heat island (UHI) effect is a critical environmental issue in the context of global climate change and urbanization, with profound implications for urban ecology, public health, and energy consumption. This study aims to explore the potential application of remote sensing imagery in monitoring the UHI effect and proposes an integrated analytical approach based on multi-source remote sensing data. By combining Landsat satellite imagery with high-resolution unmanned aerial vehicle (UAV) remote sensing data, this research employs surface temperature inversion algorithms and indicators such as the normalized difference vegetation index (NDVI) to construct an assessment model for UHI intensity. A typical urban area was selected as a case study to analyze the impact mechanisms of different land cover types on the UHI effect. The results demonstrate that remote sensing imagery can effectively capture the spatial distribution characteristics of urban surface temperatures and reveal the dynamic patterns of the UHI effect. Additionally, this study innovatively incorporates time-series analysis methods, further enhancing the accuracy and timeliness of UHI monitoring. The findings indicate that increasing vegetation coverage and reducing the proportion of impervious surfaces are key factors in mitigating the UHI effect. The primary contribution of this study lies in proposing a remote sensing monitoring fr amework suitable for complex urban environments, providing scientific evidence and technical support for urban planning and ecological management. This method exhibits strong scalability and practicality, offering significant reference value for future research and practice in related fields.
Keywords: Urban Heat Island Effect; Remote Sensing Image; Surface Temperature Inversion
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 城市热岛效应的研究背景与意义 1
1.2 遥感影像在热岛监测中的应用现状 1
1.3 本文研究方法与技术路线 2
第2章 遥感影像数据的获取与预处理 3
2.1 遥感影像的选择与特性分析 3
2.2 数据预处理的关键步骤 3
2.3 影像校正与大气影响消除 4
2.4 数据质量评估与验证方法 4
2.5 不同遥感数据的对比分析 5
第3章 热岛效应监测的技术方法 6
3.1 地表温度反演的基本原理 6
3.2 遥感影像在地表温度提取中的应用 6
3.3 热岛强度的计算与评价指标 7
3.4 空间分布特征的分析方法 7
3.5 时间序列分析与动态变化监测 8
第4章 实际案例分析与结果讨论 9
4.1 典型城市热岛效应的遥感监测 9
4.2 不同土地利用类型对热岛的影响 9
4.3 气候条件与热岛效应的相关性分析 10
4.4 监测结果的空间与时间规律总结 10
4.5 改善热岛效应的对策建议 11
结论 12
参考文献 13
致 谢 14
