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矿业密集区地表热环境时空异质性驱动机理
被引量：
4
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作者
侯春华
李富平
+3 位作者
谷海红
何宝杰
马朋坤
宋文
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期872-882,共11页
基于Landsat遥感影像热红外波段数据,利用大气校正法反演地表水热因子中的地表温度值,基于Landsat遥感影像可见光波段,从生物地球物理效应角度提取下垫面地表扰动类型和4个生物物理参数(光合植被覆盖度,Fractional Cover of Photosynthe...
基于Landsat遥感影像热红外波段数据,利用大气校正法反演地表水热因子中的地表温度值,基于Landsat遥感影像可见光波段,从生物地球物理效应角度提取下垫面地表扰动类型和4个生物物理参数(光合植被覆盖度,Fractional Cover of Photosynthetic Vegetation,f_(PV);土壤湿度监测指数,Soil Moisture Monitoring Index,SMMI;增强型裸土指数,Enhanced Bare Soil Index,EBSI;归一化不透水面指数,Normalized Difference Impervious Surface Index,NDISI),借助叠加分析、相关分析和回归分析,定量分析了河北省迁安市马兰庄镇地表热环境时空异质性特征并可视化,以及4个生物地球物理参数的响应规律.结果表明:矿业用地地表温度最高,属热岛效应聚集区;地表下垫面扰动类型以及4个驱动因子的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,且5期影像下垫面地表温度均呈现出工矿用地>居民地>耕地>林地>水域的分异特征;单因素回归分析表明,f_(PV)和SMMI指数与归一化地表温度(Normalized Land Surface Temperature,NLST)呈线性负相关(P<0.01),EBSI和NDISI与NLST呈线性正相关(P<0.01);多元回归分析表明,利用4个生物物理参数综合考量地表热环境异质性,可全面反映下垫面生物物理参数与地表温度的真实关系,且5期影像与LST呈负相关关系的SMMI回归系数均大于f_(PV),说明地表温度的下降与土壤湿度的增加有明显的关系;与LST呈正相关关系的EBSI回归系数均大于NDISI,说明地表温度的上升与裸土的增加有明显的关系.研究结果可为矿业密集区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考.
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关键词
遥感
地表温度
生物物理参数
时空异质性
矿业密集区
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职称材料
地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响
被引量：
2
2
作者
侯春华
李富平
+3 位作者
何宝杰
马朋坤
宋文
赵菁菁
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期117-126,共10页
为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三...
为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明:研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为:矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性负相关关系(p<0.01),说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定系数R~2分别为0.63、0.55、0.65,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,光合植被覆盖度每增加10%,会使地表温度相应下降0.66、0.74、1.09℃;地表反照率和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性正相关关系(p<0.01),说明地表反照率的增加对地表热环境具有增温效应,决定系数R~2分别为0.35、0.40、0.48,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,地表反照率每增加10%,会使地表温度相应上升1.09、1.36、1.76℃。研究结果将对矿区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考依据。
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关键词
遥感
地表反照率
光合植被覆盖度
地表温度
矿区
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职称材料
题名
矿业密集区地表热环境时空异质性驱动机理
被引量：
4
1
作者
侯春华
李富平
谷海红
何宝杰
马朋坤
宋文
机构
华北理工大学矿业工程学院
唐山市资源与
环境
遥感重点实验室
河北省矿业开发与安全技术重点实验室
河北省矿区生态修复产业技术
研究院
重庆大学建筑城规学院
重庆大学
澳大利亚新南威尔士大学建筑
环境
学院
北京城市气象研究院城市边界层与大气环境研究所
中国科学院地理科学与资源
研究所
出处
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期872-882,共11页
基金
河北省重点研发计划项目(19224204D)
河北省自然科学基金-钢铁联合基金项目(E2015209300)
+3 种基金
河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2014029)
唐山市科学技术研究与发展计划重点项目(19150247E)
唐山市科技创新团队培养计划项目(19130206C)
唐山市科技研发平台培养计划(2020TS003b)。
文摘
基于Landsat遥感影像热红外波段数据,利用大气校正法反演地表水热因子中的地表温度值,基于Landsat遥感影像可见光波段,从生物地球物理效应角度提取下垫面地表扰动类型和4个生物物理参数(光合植被覆盖度,Fractional Cover of Photosynthetic Vegetation,f_(PV);土壤湿度监测指数,Soil Moisture Monitoring Index,SMMI;增强型裸土指数,Enhanced Bare Soil Index,EBSI;归一化不透水面指数,Normalized Difference Impervious Surface Index,NDISI),借助叠加分析、相关分析和回归分析,定量分析了河北省迁安市马兰庄镇地表热环境时空异质性特征并可视化,以及4个生物地球物理参数的响应规律.结果表明:矿业用地地表温度最高,属热岛效应聚集区;地表下垫面扰动类型以及4个驱动因子的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,且5期影像下垫面地表温度均呈现出工矿用地>居民地>耕地>林地>水域的分异特征;单因素回归分析表明,f_(PV)和SMMI指数与归一化地表温度(Normalized Land Surface Temperature,NLST)呈线性负相关(P<0.01),EBSI和NDISI与NLST呈线性正相关(P<0.01);多元回归分析表明,利用4个生物物理参数综合考量地表热环境异质性,可全面反映下垫面生物物理参数与地表温度的真实关系,且5期影像与LST呈负相关关系的SMMI回归系数均大于f_(PV),说明地表温度的下降与土壤湿度的增加有明显的关系;与LST呈正相关关系的EBSI回归系数均大于NDISI,说明地表温度的上升与裸土的增加有明显的关系.研究结果可为矿业密集区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考.
关键词
遥感
地表温度
生物物理参数
时空异质性
矿业密集区
Keywords
remote sensing
land surface temperature
biophysical parameters
spatiotemporal heterogeneity
intensive mining areas
分类号
X87 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响
被引量：
2
2
作者
侯春华
李富平
何宝杰
马朋坤
宋文
赵菁菁
机构
华北理工大学矿业工程学院
唐山师范学院计算机科学系
重庆大学建筑城规学院
澳大利亚新南威尔士大学建筑
环境
学院
北京城市气象研究院城市边界层与大气环境研究所
中国科学院地理科学与资源
研究所
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期117-126,共10页
基金
河北省重点研发计划(19224204D)
河北省高等学校青年拔尖人才计划(BJ2014029)
+2 种基金
唐山市科学技术研究与发展计划重点项目(19150247E)
唐山市科技创新团队培养计划(19130206C)
唐山市科技研发平台培养计划(2020TS003b)。
文摘
为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明:研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为:矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性负相关关系(p<0.01),说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定系数R~2分别为0.63、0.55、0.65,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,光合植被覆盖度每增加10%,会使地表温度相应下降0.66、0.74、1.09℃;地表反照率和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平(双侧)呈线性正相关关系(p<0.01),说明地表反照率的增加对地表热环境具有增温效应,决定系数R~2分别为0.35、0.40、0.48,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,地表反照率每增加10%,会使地表温度相应上升1.09、1.36、1.76℃。研究结果将对矿区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考依据。
关键词
遥感
地表反照率
光合植被覆盖度
地表温度
矿区
Keywords
remote sensing
surface albedo
fractional cover of photosynthetic vegetation
land surface temperature
mining area
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X87 [环境科学与工程—环境工程]
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矿业密集区地表热环境时空异质性驱动机理
侯春华
李富平
谷海红
何宝杰
马朋坤
宋文
《中国环境科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
2
地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响
侯春华
李富平
何宝杰
马朋坤
宋文
赵菁菁
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
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