CBERS-02IRMSS热红外数据及UTAE算法在城市热岛研究中的应用  

Application of UTAE algorithm in urban heat island detection based on CBERS-02 IRMSS thermal infrared data

作　　者：刘宇鹏[1,2,3] 杨波[1] 于德永[2,3] 武建军[3] 蒋卫国[3] 

机构地区：[1]湖南师范大学资源与环境科学学院,长沙410081 [2]北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875 [3]民政部/教育部减灾与应急管理研究院,北京100875

出　　处：《中国科学：信息科学》2011年第S1期99-107,共9页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：湖南省自然科学基金(批准号:10JJ3022);湖南省高校创新平台开放基金(批准号:10K042);湖南省重点学科建设项目(批准号:2008001);中德国际合作项目(批准号:20070FA90500-1)资助

摘　　要：文中使用城市热异常信息提取算法(urban thermal anomaly extraction,UTAE)提取城市热岛信息.该算法使用不同大小的滑动窗口来探测整幅图像,根据稳健估计的方法设定地表温度高于全部像元以及窗口内像元温度统计均值加标准差的像元为热异常像元,并将滑动窗口的范围设置在3×3至9×9个像元之间,根据像元被记为热岛像元的次数是否为0来区别热岛区与非热岛区,在热岛区域内根据次数的多少来决定热岛强度,具有动态阈值的特点和无偏特性.研究结果表明,在城市热岛范围的提取上,2004年2月13日长沙市热岛面积在27.21—33.98km2之间;在城市热岛强度和尺度效应分析上,宏观尺度的研究应选用较大的窗口来体现城—郊热岛关系以及热岛发展的总体趋势,而小窗口在微观分析城区内热岛的具体分布、与下垫面的关系以及驱动因子方面较有优势.最后,对UTAE算法在中巴地球资源卫星后继星数据上的应用做出了展望.文中使用城市热异常信息提取算法(urban thermal anomaly extraction,UTAE)提取城市热岛信息.该算法使用不同大小的滑动窗口来探测整幅图像,根据稳健估计的方法设定地表温度高于全部像元以及窗口内像元温度统计均值加标准差的像元为热异常像元,并将滑动窗口的范围设置在3×3至9×9个像元之间,根据像元被记为热岛像元的次数是否为0来区别热岛区与非热岛区,在热岛区域内根据次数的多少来决定热岛强度,具有动态阈值的特点和无偏特性.研究结果表明,在城市热岛范围的提取上,2004年2月13日长沙市热岛面积在27.21—33.98km2之间;在城市热岛强度和尺度效应分析上,宏观尺度的研究应选用较大的窗口来体现城—郊热岛关系以及热岛发展的总体趋势,而小窗口在微观分析城区内热岛的具体分布、与下垫面的关系以及驱动因子方面较有优势.最后,对UTAE算法在中巴地球资源卫星后继星数据上的应用做出了展望.

关 键 词：遥感 城市热岛 UTAE 算法 中巴地球资源卫星 

分 类 号：X16[环境科学与工程—环境科学]