城市空间热环境遥感 空间形态与热辐射方向性模拟

第1章 绪论 1

1.1城市空间热环境遥感概述 1

1.1.1城市空间热环境 1

1.1.2城市空间热环境的研究意义 2

1.2城市空间热环境遥感发展历程与现状 3

1.3城市空间热环境遥感研究方向 5

1.3.1城市热环境的空间格局与形态模拟 5

1.3.2城市下垫面热辐射方向性 6

1.4研究区介绍 6

1.5小结 8

参考文献 8

第2章 城市热环境地表特征参量的遥感定量反演 12

2.1地表温度 12

2.1.1辐射传输方程 12

2.1.2针对HJ-1B IRS数据的单窗算法 14

2.1.3针对HJ-1B IRS数据的单通道算法改进 24

2.2城市区域植被覆盖度 30

2.2.1植被覆盖度研究数据 31

2.2.2植被覆盖度估算方法 32

2.2.3植被覆盖度估算精度检验 34

2.2.4植被覆盖景观的季节变化 35

2.3城市非渗透性地表覆盖度 37

2.3.1非渗透性地表覆盖度研究数据 38

2.3.2非渗透性地表覆盖度估算方法 38

2.3.3非渗透性地表覆盖度估算精度检验 42

2.4城市地表反射率 43

2.4.1城市地表光谱反射率研究数据 44

2.4.2 CHRIS传感器重定标 46

2.4.3 CHRIS数据大气校正 48

2.4.4地表反射率验证与分析 49

2.5小结 52

参考文献 53

第3章 城市热环境空间形态与模拟 57

3.1城市热环境要素提取 57

3.1.1星-地同步观测实验 58

3.1.2地表温度反演验证与分析 63

3.2城区与郊区的地表温度对比分析 67

3.2.1对比样区选择 68

3.2.2城区与郊区地表温度统计特征 68

3.3城市热环境的时空演变规律 72

3.3.1城市热环境的空间格局 72

3.3.2城市热环境的时空演变特征 74

3.3.3城市热环境的剖面分析 77

3.4基于热岛容量模型的城市热环境空间形态描述 88

3.4.1基于高斯曲面的城市热岛容量模 型 89

3.4.2应用实例 90

3.4.3城市热环境空间形态分析 93

3.5基于支持向量机的城市热环境空间形态模拟 97

3.5.1模型构建 97

3.5.2应用实例 98

3.5.3城市热岛制图及其变化规律分析 102

3.6小结 105

参考文献 105

第4章 城市下垫面特征与地表辐射平衡 110

4.1土地利用／覆盖与城市化 110

4.2土地利用／覆盖与城市热环境 116

4.2.1土地利用／覆盖类型的地表温度统计特征 116

4.2.2土地利用／覆盖与城巿热环境空间格局 118

4.2.3植被覆盖状况对城市热环境的调节作用 123

4.2.4土地利用／覆盖与城市热环境改善 124

4.3建筑材质与城市热环境 125

4.3.1城市下垫面建筑材质类别与参数提取 125

4.3.2建筑材质与城市热环境的统计分析 128

4.3.3建筑材质物理性质对城市热环境的影响 131

4.4城市地表辐射平衡 133

4.4.1城市地表能量过程与城市热环境 133

4.4.2城市地表能量过程的特征 134

4.4.3城市辐射平衡的遥感建模 137

4.4.4地表净辐射精度检验与敏感性分析 141

4.4.5下垫面对辐射平衡的影响 147

4.5小结 152

参考文献 152

第5章 城市区域热辐射方向性模拟 157

5.1热辐射方向性 157

5.1.1热辐射方向性定义 157

5.1.2城市区域热辐射方向性观测实验 159

5.1.3城市区域热辐射方向性模拟 161

5.2城市区域主要实体简化与组分分类 163

5.2.1城市区域主要实体简化 163

5.2.2组分分类与观测实验 167

5.3城市区域热辐射方向性计算机模型 173

5.3.1理论基础 173

5.3.2计算机模型构建 175

5.3.3传感器视场内组分比例计算 179

5.3.4实体三维可视化模型 180

5.4计算机模型验证与敏感性分析 187

5.4.1城市区域物理模型坐标系统构建 187

5.4.2城市区域物理模型观测实验 188

5.4.3热辐射方向性计算机模型验证 191

5.4.4计算机模型参数敏感性分析 195

5.5城市区域热辐射方向性规律研究 199

5.5.1时空尺度上方向亮温模拟 199

5.5.2城市区域物理模型热辐射方向性规律 201

5.6小结 204

参考文献 205

本书涉及的缩略词 208

索引 209