一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法技术

本发明专利技术提供了一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法，包括如下步骤：（1）收集研究区不同时相的遥感影像并进行预处理；（2）通过监督分类获取不同时相的土地利用类型图；（3）利用地表能量平衡余值法估算不同时相的人为热排放；（4）使用分类后比较法获得土地利用变化矩阵信息和空间分布变化情况；（5）对不同时相的人为热排放进行差值运算，获得人为热排放的时空变化情况；（6）将土地利用转化类型图与人为热排放变化图进行叠加分析，计算不同土地利用转化类型的人为热排放均值。本发明专利技术能够从土地利用角度揭示城市人为热排放的时空变化特征，通过合理的土地利用规划来控制人为热排放进而减缓城市热岛效应。

A Remote Sensing Detection Method for Spatial and Temporal Changes of Urban Artificial Heat Emissions

The invention provides a remote sensing detection method for temporal and spatial variation of Urban Anthropogenic Heat emissions, which includes the following steps: (1) collecting and preprocessing remote sensing images of different time phases in the study area; (2) obtaining land use type maps of different time phases through supervised classification; (3) estimating anthropogenic heat emissions of different time phases by using the residual value method of surface energy balance; (4) comparing after using classification. The method obtains the matrix information of land use change and the change of spatial distribution; (5) calculates the difference of anthropogenic heat emission in different time phases to obtain the temporal and spatial change of anthropogenic heat emission; (6) superimposes the land use conversion type map and anthropogenic heat emission change map to calculate the mean anthropogenic heat emission of different land use conversion types. The invention can reveal the temporal and spatial variation characteristics of Urban Anthropogenic Heat Emission from the perspective of land use, and control anthropogenic heat emission through rational land use planning, thereby slowing down the urban heat island effect.

【技术实现步骤摘要】
一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法本专利技术涉及一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法，属于遥感技术应用领域。
技术介绍
人为热排放是指人们在生产生活中对能源的不充分利用而排放到周边环境中的大量废热，它是城市能量系统的重要输入变量之一。城市中的生产生活活动，包括工业、交通运输、居民生活等，都要排放大量废热，从而影响城市地表能量平衡，加剧城市热岛效应。目前人为热排放的研究主要集中于排放密度值的估算，以及对城市气候影响效应的数值模拟研究。遥感变化检测是指从不同时期的遥感数据中，定性和定量地分析和确定研究对象变化的特征与过程，它涉及到变化的类型、分布状况与变化量。土地利用变化是国际地圈生物圈计划(IGBP)与全球环境变化的人文因素计划(IHDP)的核心研究计划之一，是全球环境研究的热点和前沿问题。通过在遥感图像上提取土地利用时变信息，实现宏观动态监测及时发现变化并作出相应的分析。人为热排放和土地利用变化是人类与地球环境进行物质、能量交互作用的重要表现。利用遥感影像对土地利用/土地覆盖变化进行识别和提取，从土地利用变化的角度分析人为热排放的时空变化特征，能够及时反馈人为热排放的变化，达到检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）收集研究区检测期限内多幅同一季节的Landsat影像并进行预处理；（2）在ENVI软件中通过监督分类获取评检测限始末的土地利用类型分布信息；（3）收集与不同时相影像相对应时刻的气象数据，并且结合影像利用地表能量平衡余值法估算人为热排放；（4）在ENVI软件中使用分类后比较法比较多时相影像分类结果，获得土地利用变化矩阵信息和空间分布变化情况；（5）在Arcgis软件中对检测期限内不同时相的人为热排放进行差值运算，获得人为热排放的时空变化情况；（6）在Arcgis软件中将土地利用变化图与人为热排放变化图进行叠加分...

【技术特征摘要】
1.一种城市人为热排放时空变化的遥感检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）收集研究区检测期限内多幅同一季节的Landsat影像并进行预处理；（2）在ENVI软件中通过监督分类获取评检测限始末的土地利用类型分布信息；（3）收集与不同时相影像相对应时刻的气象数据，并且结合影像利用地表能量平衡余值法估算人为热排放；（4）在ENVI软件中使用分类后比较法比较多时相影像分类结果，获得土地利用变化矩阵信息和空间分布变化情况；（5）在Arcgis软件中对检测期限内不同时相的人为热排放进行差值运算，获得人为热排放的时空变化情况；（6）在Arcgis软件中将土地利用变化图与人为热排放变化图进行叠加分析，分别计算不同地利用转化的人为热排放大小。2.根据权利要求1所述的基于遥感的城市人为热排放时空变化检测方法，其特征在于，所述步骤（1）中，预处理包括所有Landsat影像均采用WGS-84椭球和基准面，精纠正到UTM投影坐标系，以及热红外波段重采样至30米分辨率。3.根据权利要求1所述的基于遥感的城市人为热排放时空变化检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中，监督分类算法为最大似然法，可以同时定量地考虑二个以上的波段和类别，考虑了地表类型的内部变化，是监督分类法中最常用的方法。4.根据权利要求1所述的基于遥感的城市人为热排放时空变化检测方法，其特征在于，所述步骤（3）中，气象数据包括气温、风速、水汽压、大气压强、下行短波辐射和光合有效辐射，数据来源于北京师范大学生产的全球陆表参量产品（GLASS）、美国航天航空局（NASA）等开发的全球陆面数据同化系统（GLADS）数据和欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)发布的ERA-Interim再分析资料，所有气象数据均经过投影转换和重采样的处理，得到与遥感影像相一致的坐标系统和分辨率。5.根据权利要求1所述的基于遥感的城市人为热排放时空变化检测方法，其特征在于，所述步骤（3）中，地表能量平衡余值法的方程式为：其中，A是人为热排放，H是显热通量，LE为潜热...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小锋，刘嘉慧，林剑艺，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：福建,35