基于植被指数的热岛监测方法城市遥感

植被指数是反映地表植被信息的重要信息源，被广泛用来定性和定量评价植被覆盖及其活力。城市化过程中，植被、水面等土地覆盖类型被水泥、沥青等组成的不透水面取代，这个过程导致地表水分蒸腾减少、径流加速、显热的存储和传输增加等一系列生态环境效应，这其中最显著的两个特征是植被覆盖减少以及城市热岛效应(岳文泽等，2006；田平等，2006)。

1993年，Gallo等首次运用由AVHRR数据获得的植被指数估测了城市热岛效应在引起城乡气温差异方面的作用。结果表明，同地表辐射温度一样，植被指数和城乡气温之间也存在明显的线性关系，而且在解释平均最低气温的空间变化方面更为有利。田平等(2006)以ETM＋遥感影像作为数据源，提取杭州市区地表亮温和NDVI数据，然后利用监督分类等方法，得出杭州市区热岛强度与NDVI之间的定量关系模型，较好地反映了该区域热岛效应和植被覆盖指数的关系。武佳卫等(2007)以TM和ETM＋遥感影像作为数据源，反演上海市地表温度，以此分析上海城市热岛扩展的时空演变格局，揭示地表温度与植被覆盖具有强烈的负相关关系，植被分布面积的增加对城市热岛强度的降低具有积极作用。徐涵秋(2011)以MSS和TM影像作为数据源，提取福州市1976年、1986年、1996年、2006年的归一化不透水面指数(NDISI)、NDVI、水体指数(MNDWI)、地表温度等主要参数，对这些地表参数变化及其对城市热环境的影响进行分析，查明了造成福州成为“火炉”城市的主要因素是城市地表不透水面增加、植被和水体面积的减少和破碎，以及通风不畅。(www.xing528.com)

我们针对NDVI等驱动因子与地表温度的季节性关系进行研究。选取2017年上海市不同季节的三景Landsat 8影像，对冬季、过渡季节、夏季地表温度进行研究。图17-5为上海市城区冬季、过渡季节、夏季地表温度分布图，对驱动因子与地表温度进行相关分析，研究结果显示NDVI对地表温度的影响随着季节的不同而呈现不同的变化。