城市地表熱環(huán)境遙感分析與生態(tài)調(diào)控
定 價：98 元
叢書名：地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)叢書
- 作者：匡文慧等著
- 出版時間：2015/7/1
- ISBN：9787030447531
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：X21
- 頁碼：238
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
本書耦合城市地理學(xué)“空間結(jié)構(gòu)理論”和城市氣候?qū)W“地表能量平衡原理”, 提出了等級尺度城市地表結(jié)構(gòu)與熱環(huán)境調(diào)控新理念, 揭示了等級城市空間結(jié)構(gòu)與地表熱環(huán)境之間的互饋機(jī)理, 自主研發(fā)了生態(tài)城市模型 (EcoCity)�；谶b感地面同步量測解決復(fù)雜地表覆蓋輻射通量遙感反演“真值”驗證及空間尺度推繹問題。構(gòu)建城市等級結(jié)構(gòu)與生態(tài)服務(wù)熱調(diào)節(jié)功能影響評價的關(guān)鍵指標(biāo), 刻畫并表征城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)4個尺度 (城鄉(xiāng)梯度、功能區(qū)、覆蓋組分、材質(zhì)構(gòu)造) 與熱通量的時空關(guān)系, 定量區(qū)分不透水地表與綠地對地表潛熱、顯熱通量的貢獻(xiàn)程度, 核定服務(wù)于水熱調(diào)節(jié)功能的各功能區(qū)不透水地表與綠地組分的調(diào)控閾值。研發(fā)了城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急預(yù)警信息平臺, 提出城市及城市群熱島調(diào)控空間規(guī)劃生態(tài)紅線指標(biāo)。本書將深化城市熱環(huán)境生物地球物理機(jī)制的定量化認(rèn)知, 推動城市生態(tài)學(xué)與空間規(guī)劃鏈接與學(xué)科發(fā)展, 對于城市景觀規(guī)劃、熱島調(diào)控乃至區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評價具有重要參考價值。
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適讀人群 ：本書可供城市生態(tài)學(xué)、土地利用規(guī)劃與管理、城市地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、遙感與GIS等科研領(lǐng)域的研究人員、政府決策相關(guān)人員和高校師生參考使用。
《城市地表熱環(huán)境遙感分析與生態(tài)調(diào)控》可供城市生態(tài)學(xué)、土地利用規(guī)劃與管理、城市地理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、遙感與GIS等科研領(lǐng)域的研究人員以及政府相關(guān)決策人員和高校師生參考使用。
目錄
《地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)叢書》出版說明
序一
序二
前言
第一章 城市生態(tài)調(diào)控新理念與理論基礎(chǔ) 1
第一節(jié) 城市生態(tài)調(diào)控新理念與研究范式 1
一、城市空間結(jié)構(gòu)與生態(tài)服務(wù)熱調(diào)節(jié) 功能的鏈接與重要性 1
二、城市內(nèi)部不透水地表與綠地組分及空間規(guī)劃新理念 2
三、城市地表熱通量的定量模式、遙感反演與觀測實驗 4
四、從城市熱島到熱調(diào)節(jié) 服務(wù)功能研究發(fā)展趨勢 5
第二節(jié) 關(guān)鍵問題與研究內(nèi)容 6
一、關(guān)鍵問題 7
二、研究內(nèi)容 8
第三節(jié) 地理區(qū)位理論和地表能量平衡原理 11
一、地理區(qū)位理論及其拓展 11
二、地表輻射能量平衡理論 13
第四節(jié) 城市熱島效應(yīng)成因與量測 15
一、城市熱島成因機(jī)制 15
二、城市熱島量測方法 17
第二章 城市地表結(jié)構(gòu)與熱環(huán)境量測方法 19
第一節(jié) 城市生態(tài)服務(wù)等級尺度地表結(jié)構(gòu)原理 19
第二節(jié) 城市土地利用與功能區(qū)遙感信息生成 22
一、城市土地利用變化監(jiān)測方法 23
二、城市功能區(qū)制圖方法 24
三、遙感驗證與精度評價 27
第三節(jié) 城市不透水地表覆蓋信息提取 29
一、基于Landsat TM的城市不透水地表信息提取 30
二、基于MODIS的區(qū)域不透水地表遙感反演 33
三、遙感驗證與精度分析 34
第四節(jié) 地表過程遙感地面同步觀測實驗 37
一、地表溫度同步觀測實驗 37
二、渦度相關(guān)實驗觀測 39
三、城市氣象觀測資料 41
第五節(jié) 城市地表過程定量遙感反演模型 41
一、城市地表溫度遙感反演 41
二、地表湍流輻射遙感反演 44
三、基于PCACA模型的地表熱通量分割方法 49
第三章 生態(tài)城市EcoCity模型發(fā)展 52
第一節(jié) EcoCitv模型原理與功能 52
一、模型結(jié)構(gòu)與框架 52
二、模型基本原理 52
三、模型功能模塊設(shè)計 53
第二節(jié) 模型算法與參數(shù)化方案 54
一、模型參數(shù)輸入輸出 54
二、模型參數(shù)化與算法 56
三、空間尺度推繹方法 65
第三節(jié) 模型運行環(huán)境與用戶界面 68
一、模型運行環(huán)境 68
二、系統(tǒng)用戶界面 70
第四章 城市土地利用格局及覆蓋組分時空分析 73
第一節(jié) 中國城市與工礦用地擴(kuò)張時空特征 73
一、中國城市與工礦用地面積變化分析 74
二、中國城市與工礦用地區(qū)域差異分析 75
三、中國城市與工礦用地類型轉(zhuǎn)換分析 75
四、中國城市與工礦用地擴(kuò)張的驅(qū)動因素分析 77
第二節(jié) 不透水地表格局變化時空特征分析 80
一、中國不透水地表增長格局以及時空特征分析 80
二、城市種不透水地表時空格局分析 86
第三節(jié) 中國與美國城市內(nèi)部結(jié)構(gòu)時空特征比較 91
一、中國與美國城市土地覆蓋結(jié)構(gòu)特征分析 92
二、中國與美國城市土地覆蓋結(jié)構(gòu)變化過程分析 95
三、中國與美國城市功能區(qū)土地覆蓋差異特征 97
第四節(jié) 城市等級尺度地表結(jié)構(gòu)時空特征分析 101
一、城市等級尺度功能區(qū)劃分 101
二、不同功能區(qū)地表結(jié)構(gòu)時空特征分析 104
第五章 城市地表輻射和熱通量時空特征分析 109
第一節(jié) 城市地表溫度遙感與實驗觀測分析 109
一、城市地表溫度遙感分析 109
二、城市構(gòu)造對地表溫度影響觀測分析 112
三、地表溫度差異影響因素分析 116
第二節(jié) 城市地表輻射通量時空特征分析 121
一、城市地表輻射通量時空格局分析 121
二、城鄉(xiāng)地表輻射通量差異分析 126
第三節(jié) 城市地表熱通量時空差異分析 128
一、城市地表熱通量的空間特征分析 128
二、城鄉(xiāng)梯度地表熱通量差異分析 131
三、城市不同組分地表覆蓋類型的熱通量差異分析 132
第四節(jié) 不透水地表和公共綠地?zé)嵬坎町惙治?134
一、地表通量觀測數(shù)據(jù)采集與處理 134
二、不透水地表和公共綠地輻射通量特征的觀測分析 134
第五節(jié) 城市綠地生態(tài)服務(wù)功能調(diào)控閾值 142
一、城市綠地生態(tài)調(diào)控閾值界定 142
二、城市公園對城市熱島降溫作用分析 146
第六章 城市熱環(huán)境生態(tài)調(diào)控途徑與景觀規(guī)劃 152
第一節(jié) 城市地表熱環(huán)境調(diào)控途徑 152
一、城市內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)規(guī)劃與布局 152
二、城市內(nèi)部不透水地表組分調(diào)控 154
三、城市內(nèi)部生態(tài)綠地組分調(diào)控 156
第二節(jié) 城市人居環(huán)境綜合評價 158
一、城市人居環(huán)境評價方法與原則 158
二、城市人居環(huán)境宜居宜業(yè)評價 158
第三節(jié) 城市群生態(tài)廊道景觀規(guī)劃設(shè)計 167
第四節(jié) 城市公共綠地建設(shè)與規(guī)劃指標(biāo) 175
一、城市公共綠地空間格局分析 175
二、城市公共綠地生態(tài)規(guī)劃控制指標(biāo) 177
第七章 城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急預(yù)警平臺 179
第一節(jié) 城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警平臺功能模塊 179
一、用戶需求分析 179
二、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 179
第二節(jié) 城市熱島及極端熱環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng) 180
一、城市地表熱環(huán)境監(jiān)測方法 180
二、系統(tǒng)構(gòu)架與模塊設(shè)計 181
三、極端高溫事件遙感監(jiān)測與預(yù)警 182
四、系統(tǒng)功能與用戶界面設(shè)計 182
第三節(jié) 城市地表水環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急管理系統(tǒng) 185
一、系統(tǒng)模塊與結(jié)構(gòu)框架 185
二、系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu) 186
三、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 187
四、地表水環(huán)境污染事件應(yīng)急管理 192
五、系統(tǒng)用戶界面 200
第四節(jié) 城市.工礦區(qū)土壤環(huán)境監(jiān)測與評價系統(tǒng) 201
一、系統(tǒng)模塊與用戶界面 201
二、土壤污染評價與空間分析 202
三、土壤重金屬污染的城市規(guī)劃規(guī)避機(jī)制 207
第五節(jié) 城市大氣環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng) 209
一、系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)框架 209
二、系統(tǒng)應(yīng)急體系與業(yè)務(wù)流程 210
三、軟件模塊與用戶界面 215
參考文獻(xiàn) 219
索引 237
作者簡介 239
第一章城市生態(tài)調(diào)控新理念與理論基礎(chǔ)
第一節(jié)城市生態(tài)調(diào)控新理念與研究范式
城市生態(tài)服務(wù)功能直接影響城市人居環(huán)境和人類安康（human well-being）。在當(dāng)前鄉(xiāng)村人口不斷向城市集聚、城市快速向外擴(kuò)張，加之全球環(huán)境變化加速（溫度升高、洪水及熱浪頻發(fā)）的影響下，城市生態(tài)服務(wù)功能正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。城市不透水地表（impervious surface area，ISA）與綠地空間（green space）作為城市土地利用/覆蓋結(jié)構(gòu)特征的重要組合模式，會對地表輻射與能量的分配產(chǎn)生截然相反的作用，進(jìn)而對城市熱島、大氣環(huán)境及局地氣候產(chǎn)生重要影響，從而對城市生態(tài)服務(wù)熱調(diào)節(jié)功能產(chǎn)生決定性作用。
在現(xiàn)代城市發(fā)展過程中，如何通過調(diào)控城市建筑紅線（不透水地表面積比例）和生態(tài)綠線（綠地）、藍(lán)線（水域），實現(xiàn)城市空間結(jié)構(gòu)布局中商業(yè)和工業(yè)等產(chǎn)業(yè)用地、住宅用地以及生態(tài)綠地的有機(jī)組合，使有限的城市空間發(fā)揮調(diào)節(jié)局地氣候、改善人居環(huán)境、減緩城市污染的作用，營造良好生態(tài)環(huán)境，仍有待于城市規(guī)劃科學(xué)、城市土地利用科學(xué)、景觀可持續(xù)性科學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、城市氣候?qū)W等自然和社會科學(xué)鏈接協(xié)同解答。
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