土地利用变化下北京市热通量的时空演变

发布时间：2025-04-18 00:24

　　 探究土地利用变化对城市热通量的影响,对城市用地规划和城市热岛缓解具有重要指导意义。利用混合像元组分排序对比和分层能量切割方法,通过Landsat系列数据反演的地表参数,结合气象再分析资料,估算了2004、2009、2014和2017年4期9月份的北京市地表瞬时热通量,依据同期的北京市土地利用图,分析了北京市热通量随土地利用变化的时空演变。结果表明:①北京市地表温度和热通量分布具有明显的空间异质性,山区和平原、平原不同土地利用类型之间差异明显;②在不同时期,土地利用类型间的地表温度和热通量的高低次序具有一致性,瞬时潜热通量,林地最高,为347.85～546.95 W/m²,其次为耕地、草地,建设用地最小,为225.23～349.03 W/m²,感热通量和地表温度则相反,建筑用地最高,分别为94.06～189.28 W/m²和25.18～32.25℃,耕地和草地次之,水体的最低,分别为28.15～102.55 W/m²和19.25～28.38℃;③土地利用类型转变引起的城市热通量变化方面,自然表面转为建...

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【部分图文】：

图2 地表温度和植被覆盖度验证

地表温度和植被覆盖度采用匡文慧已发表的2009年9月22日的数据来验证[7]，其中，地表温度的RMSE为1.15℃，植被覆盖度的RMSE为0.06，结果比较好。表2中，净辐射通量的总体误差为25.35W/m2，密云站净辐射通量的结果低于观测值35.75W/m2。潜热通量的估算....

图4 不同土地利用类型地表温度和热通量统计数据

图32014年地表温度和热通量空间分布图感热通量与潜热通量呈现相反的规律，与地表温度的规律相似，这是因为忽略相对较少的人为热排放，城市地表能量基本守恒，当净辐射通量和土壤热通量一定时，潜热通量越大，感热通量则越小，反之亦然。建设用地的感热通量最高，为94.0～189.28W/....

图5 不同土地利用类型热通量对比

图5反映了各期潜热通量、感热通量和土壤热通量之间的涨落关系。土壤热通量表现为水体最大，这是由于本研究用土壤热通量和净辐射热通量的简化关系来求解土壤热通量，大面积水体的植被覆盖度为0，最终求得水体的土壤热通量为最大。其次为建设用地，不透水层的蓄水能力虽差，但却是性能优良的储热库，升....

图6 土地利用变化下的潜热通量变化分析

图6以2004年和2014年土地利用变化影响潜热通量变化为例，分析土地利用变化对潜热通量的影响，从图6左可以看出，西部山区土地利用变化不大，仍以林地为主，潜热通量急剧变化的地区主要集中在中南部平原。其中，潜热通量急剧减少的地区为城区边缘、由耕地转化为建设用地的地区、首都机场地区等....

本文编号：4040226