长江流域资源与环境 >> 2007, Vol. 16 >> Issue (3): 384-384.

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城市热场剖面的分形维数计算及其意义研究——以上海中心城区为例

徐丽华1|岳文泽2*|徐建华3   

  • 收稿日期:2006-01-20 修回日期:2006-03-06 出版日期:2007-05-20
  • 通讯作者: 岳文泽

CALCULATION OF PROFILE LINE FRACTAL DIMENSIONFOR URBAN THERMAL SURFACE

XU Lihua1|YUE Wenze2|XU Jianhua3   

  • Received:2006-01-20 Revised:2006-03-06 Online:2007-05-20

摘要:

城市热环境是城市中建筑物的不断增加及人类活动、大气状况、地表热量传输等多种因素综合作用的结果,因此城市往往具有极为复杂的热表面。由于热量分配、传输具有一定的复杂性,传统的模型预测与定点观测方法在分析城市热表面空间结构及其形成机制方面存在一定的不足。随着空间信息科学的发展,卫星遥感技术为获取城市热场信息提供了可靠的手段。选用上海市2000年6月14日的Landsat ETM+热波段影像,首先反演城市地表温度,再引入剖面线分形的方法,在GIS的支持下,计算从人民广场出发的8个方向的分维数,并进一步探讨剖面线分形的意义,得到如下结论:城市热表面的剖面线具有明显的分形特征,8个方向的分维数为1.530 0~1.780 6,表征不同剖面线的复杂程度。热场表面剖面线的分维数揭示了3个方面的意义:首先不同的分维数反映热场不同方向上温度变化的复杂程度;其次,相对于城市中心,反映不同方向上城市边界形态的差异性;第三,进一步揭示不同方向上,下垫面土地利用类型空间组合变化的复杂程度。

关键词: 城市热表面, 剖面线分形, 意义, 上海

Abstract:

The urban thermal environment is dependent strongly on human activities, atmospheric condition and heat transmission etc, which make the urban thermal surface rather complex. As the heat distribution and transmission differ in various land covers, the traditional method such as providing model for forecasting or setting spots to observe variations is not enough to describe the structural and potential factors of thermal environment. It is also found out that the radiation geometry and the properties of the surfaces contribute more to thermal phenomenon. With the development of the spatial geosciences, remote sensing technique is used well to study urban environment. In order to reveal the thermal properties of the surfaces and the urban heat island (UHI) in Shanghai, China, land surface temperature was derived from Landsat ETM+ thermal infrared image dated on 14th June 2000. Considering the spatial distribution of land surface temperature as “thermal surface”, the fractal dimension was computed through profile line fractal method in eight directions. It is revealed that there is an evident fractal character for urban thermal surface profiles. The fractal dimensions in eight directions are between 1.530 0 and 1.780 6, which reveal the complexity of different thermal profiles. By analyzing the factors to UHI, thermal fractal characters are mainly due to the scope and shape of builtup area and land surface properties.

Key words: urban thermal surface, profile line fractal, significance, Shanghai City

[1] 周晟吕, 李月寒, 胡 静, 封竞男. 基于问卷调查的上海市大气环境质量改善的支付意愿研究[J]. 长江流域资源与环境, 2018, 27(11): 2419-2424.
[2] 李贲, 张伟, 束潇潇, 莫英敏, 裴恩乐, 袁晓, 王天厚. 上海郊区三类典型生境的两栖类分布特征[J]. 长江流域资源与环境, 2017, 26(06): 824-831.
[3] 史军, 穆海振, 徐家良, 马悦. 上海近海海域低层风特性分析[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(08): 1184-1190.
[4] 荆锐, 陈江龙, 田柳. 国家级新区发展异质性及驱动机制研究——以上海浦东新区和南京江北新区为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(06): 859-867.
[5] 周天舒, 张亚, 唐文乔, 王丽卿. 基于鱼类完整性指数的黄浦江水生态系统评价[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(06): 895-903.
[6] 史军, 穆海振. 大城市应对气候变化的可持续发展研究——以上海为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(01): 1-8.
[7] 宁秀红, 赵敏. 土地整治驱动下土地利用和景观格局变化研究——以上海市合庆镇为例[J]. 长江流域资源与环境, 2016, 25(01): 79-87.
[8] 朱希扬, 潘晨, 刘敏, 杨芳, 贾文晓, 象伟宁. 上海春季近地面大气CO2浓度空间分布特征及其影响因素分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(09): 1443-1450.
[9] 郑璐, 李梦雅, 王军, 张伟, 何晓峰. 上海石化近岸海床冲淤特征与海堤稳定性分析[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(08): 1293-1298.
[10] 尹占娥, 田娜, 殷杰, 迟潇潇. 基于遥感的上海市湿地资源与生态服务价值研究[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 925-930.
[11] 刘伟亚, 刘敏, 杨毅, 陆敏, 侯立军, 于英鹏, 汪青. 上海市多环芳烃排放清单构建及排放趋势预测[J]. 长江流域资源与环境, 2015, 24(06): 1003-1011.
[12] 吴国清. 上海都市旅游与长三角区域旅游的互动响应[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(7): 597-.
[13] 徐长乐| 向云波 , 张艺钟 , 阮丽熔| 陈刘芳. 上海海洋经济发展战略[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(6): 501-.
[14] 向云波| 彭秀芬| 徐长乐. 上海与长江经济带经济联系研究[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(6): 508-.
[15] 史军, 崔林丽, 田展. 上海高温和低温气候变化特征及其影响因素[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(12): 1137-.
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[1] 聂钠, 于坤香. 我国世界自然遗产地旅游业环境经济核算思路[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(2): 121 .
[2] 李燕玲, 刘爱民. 长江流域冬季农业主要作物的耕地竞争机制及案例研究[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(2): 146 .
[3] 宋玉芝,秦伯强, 高光. 附着生物对富营养化水体氮磷的去除效果[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(2): 180 .
[4] 许峰, 祁士华, 高媛, 邢新丽. 绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征[J]. 长江流域资源与环境, 2009, 18(2): 192 .
[5] 曾 群, 蔡述明. 武汉市水资源可持续利用评价[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 429 -434 .
[6] 张运林,陈伟民,杨顶田,黄文钰,江 晶, . 天目湖2001~2002年环境调查及富营养化评价[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(1): 99 -103 .
[7] 张宝雷,周万村,马泽忠,. 三峡地区主要地类的自动提取方法研究[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(4): 445 -449 .
[8] 陈 勇,陈国阶,杨定国. 岷江上游聚落分布规律及其生态特征——以四川理县为例[J]. 长江流域资源与环境, 2004, 13(1): 72 -77 .
[9] 解晓南,许朋柱,秦伯强. 太湖流域苏锡常地区地面沉降若干问题探析[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(1): 125 -131 .
[10] 刘 健,陈 星,彭恩志,周学东. 气候变化对江苏省城市系统用电量变化趋势的影响[J]. 长江流域资源与环境, 2005, 14(5): 546 -550 .