基于遥感监测的城市热岛研究进展
李元征, 尹科, 周宏轩, 王晓琳, 胡聃

Progress in urban heat island monitoring by remote sensing
Yuanzheng LI, Ke YIN, Hongxuan ZHOU, Xiaolin WANG, Dan HU
表2 SUHI的监测指标代表性类型
Tab.2 Typical monitoring indicators of SUHI
指标
类型
指标 量化方法 传感器、时间范围、文献
土地覆盖类型驱动型 地表温差
城市核心区-乡村/K
城市核心区与乡村LST均值的差值。前者指不透水面比例(ISA)大于75%的城区;后者指距离ISA为25%的等值线的45和50 km或15和20 km之间的ISA小于5%的区域。 MODIS;白天和夜间,多年;美国大陆上的超大城市;Imhoff等(2010)MODIS;白天和夜间,多年;全球3000多个城市;Zhang等(2010)
地表温差
城市-乡村/K
行政建成区与乡村LST均值的差值。分别计算城乡地区最高与最低LST的幅度;然后计算城乡幅度的差值。 Landsat-TM和ETM;白天,1天;南充和广安;Dan等(2010)
4个及其以上多层建筑结构城市像元与其5 km和10 km缓冲区内去除城区和水体像元的LST均值的差值。 MODIS;昼夜,1年;全球;Clinton等(2013)
对ISA比例大于50%区域进行聚合操作得到的城区与邻近12个一半城区面积缓冲区中最远的3个内去除水体像元后区域LST均值的差值。 MODIS;昼夜,多年;中国32个大城市;Zhou et al (2015)
全区与乡村气象站处LST的差值。 MODIS;昼夜,多年夏季;伯明翰;Tomlinson等(2012)
五环路内城区与指定代表乡村区域LST均值的差值。 MODIS;昼夜,多年;北京;王建凯等(2007)
地表温差
城市-郊区/℃
基于城区聚类算法得到的城区与邻近相同面积缓冲区内去除城区及水体像元后区域LST均值的差值。 MODIS;昼夜,多年;全球;Peng等(2011)
对ISA比例大于50%区域进行聚合操作得到的城区与邻近相同面积缓冲区内去除水体像元后区域LST均值的差值。 MODIS;昼夜,多年;中国32个大城市;Zhou D C等(2014)
地表温差
城市-农田/K
城区与农田LST均值的差值。 MODIS;白天和夜间,同一年中的1月和7月;全球;Jin等(2005)
MODIS;白天和夜间,2年;德黑兰;Haashemi等(2016)
地表温差
城市-林地/K
城区与林地LST均值的差值。 MODIS;白天和夜间,同一年中的1月和7月;全球;Jin等(2005)
地表温差
城市-水体/K
城区与水体LST均值的差值。 Landsat-TM;白天,多年中的代表天;珠江三角洲;Chen等(2006)
MODIS;白天和夜间,2年;德黑兰;Haashemi等(2016)
地表温度格局驱动型 高斯面积/km2 乡村LST背景值去掉以后基于LST场数据拟合的高斯曲面下的面积。 NOAA-AVHRR;夜间,4月;休斯顿;Streutker(2002)
MODIS;白天和夜间,多年;东亚和东南亚的超大城市;Tran等(2006)
高斯幅度/K 乡村LST背景值去掉以后基于LST场数据拟合的高斯曲面的高度。 NOAA-AVHRR;夜间,4年;休斯顿;Streutker(2003)
MODIS;白天和夜间,多年;东亚和东南亚的超大城市;Tran等(2006)
高斯幅度经验值/K 城区与拟合后的乡村LST的最大差值。 MODIS;白天和夜间,某一年7月及另一年的1月和7月;263个欧洲城市;Schwarz等(2011)
标准差/K 研究区内LST的标准差。 MODIS;白天和夜间,某一年7月及另一年的1月和7月;263个欧洲城市;Schwarz等(2011)
幅度/K 基于卷积核技术处理后影像LST场的最大值和最小值的差值。 MODIS;白天和夜间,1年;印第安纳波利斯;Rajasekar等(2009)
基于地温数理统计的热岛面积/km2 LST高于区域LST均值和一倍标准差之和的区域的面积。 Landsat-ETM+;白天,1天;广东的10个城市;Zhang等(2008)
地温差值
高温区-低温区/℃
高温区(地温大于区域均值和一倍标准差之和的区域)与低温区(地温低于区域均值和一倍标准差之差的区域)LST均值的差值。 Landsat TM和ETM;白天,3年中的3天;珠江三角洲;张金区(2006)
热岛变异指数 各像元LST与研究区LST均值的差值与研究区LST均值的比值。 CBERS02-IRMSS;白天,1天;北京、无锡;张勇等(2006)
基于地温空间统计的热岛面积/km2 基于莫兰指数计算的空间相关性及热点分析的统计量来识别高温和低温聚集区。 Landsat Landsat/TM、ETM+;白天,5年中的5天;杭州;张伟等(2015)
基于剖线突检测的热岛面积/km2 和强度/℃ 对多条从市中心发射出的地表温度剖线利用诺夫法检测突变点即热岛边界并结合缓冲区分析法计算热岛强度。 MODIS;白天和夜间,多年7月;布加勒斯特;Cheval等(2009)
亮温级别变化指数 对两期影像的LST单独进行分级;综合考虑各像元两期级别的变化类型和比例;旨在分析SUHI强度的变化趋势。 Landsat-TM和ETM;白天,2年中的2天;庐州;Xu等(2011)
两者复合驱动型 热岛比例指数 综合考虑了LST高于郊区区域中各等级所占的比例及强度;最后给出一个0~1范围内的数值。 Landsat-TM和ETM;白天,2年中的2天;厦门;徐涵秋等(2003)。FY-3A/MERSI和MODIS;白天和夜间,2年;北京;Ye等(2011) Landsat-TM和ETM;白天,3年中的3天;兰州;Pan(2016)
加权平均热岛
强度/℃
综合考虑城区内各级别LST所占的比例及其均值与郊区LST均值的差值。 Landsat-TM和ETM;白天,2年中的2天;庐州;Xu等(2011)