DB4403／T 193-2021  城市热岛效应遥感评估技术规范

5城市热岛效应遥感评估流程和方法

城市热岛效应遥感评估工作流程如图1所示，包括以下几个方面： 资料收集与数据处理； 地表温度计算； 地面核查与质量控制； 城市热岛效应强度计算： 城市热岛效应强度评估； 影响分析。

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5.2资料收集与数据处理

住宅楼标准规范范本图1城市热岛效应评估工作流程图

资料收集与数据处理包括以下内容： 遥感数据，按照DZ/T0143一1994第3章中对卫星遥感图像质量控制的规定，进行辐射、几何 纠正等预处理工作； 气象资料，从气象数据库获取； 社会经济资料，通过开展调研、收集相关文献获取

基于辐射传输方程法获取遥感地表温度，地表温度计算方法应符合附录A的规定。

5.4地面核查与质量控制

在不同区域设置评估点位，选择 评估，要求现场实测的地表温度与遥感评估结果的平均偏差<1.0℃。评估点位的选取按照GB5 2011第3章中对城市用地分类的规定，地面核查应符合附录B的规定

5.5城市热岛效应强度计算

将不透水层地面的平均地表温度，与同一时间的植被（与水体）的平均地表温度进行差值处理 式（1）获取城市热岛效应强度。城市热岛效应强度的计算方法应符合附录C的规定。

A.1.1辐亮度基于式（A.1）获取。

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附录A （规范性） 遥感数据地表温度计算方法

式中： 亮度温度，单位为开尔文（K）； 波段相关的转换常数，单位为瓦每平方米每球面立体角每微米波长（W·m·sr"·μm"） K 波段相关的转换常数，单位为开尔文（K）； 辐亮度，单位为瓦每平方米每球面立体角每微米波长（W·m"·sr"·μm"）。

温度基于地表比辐射率校正为地表温度，如式（

式中： LST一地表温度，单位为摄氏度（℃）； 亮度温度，单位为开尔文（K）； 发射波长，单位为微米（μm）； 转换常量，单位为米开尔文（m·K） 地表比辐射率。

A.2.2计算式（A.3）中转换常量基于式（A.4）

式中： P——转换常量，单位为米开尔文（m·K）：

LST = 273.16 1+(ax"b/0)Ine

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h一—普朗克常数，单位为焦耳秒（J·s）； 一光速，单位为米每秒（m/s）； 玻尔兹曼常数，单位焦耳每开尔文（I/K）。

—普朗克常数，单位为焦耳秒（J·s）； 一光速，单位为米每秒（m/s）； 玻尔兹曼常数，单位焦耳每开尔文（J/K）

A.3地表比辐射率计算

地表比辐射率依据归一化植被指数计算，分为以下三种情况考虑： a）像元归一化植被指数小于最小阈值时，采用裸地的地表比辐射率值； b）像元归一化植被指数大于最大阈值时，采用植被的地表比辐射率值； c）像元归一化植被指数在其它情况下，认为是裸土和植被混合区。

A.3.2混合区地表比辐射率反演

A.3.2.1基于式（A.5）计算混合像元的地表比辐射率值

基于式（A.5）计算混合像元的地表比辐射率值

式中： 混合像元地表比辐射率； 植被比辐射率； F—形态参数，取不同几何分布情况下的平均值 P, 植被构成比例； s 土壤比辐射率。

A.3.2.2式（A.5）中的植被构成比例基于式

式中： P 植被构成比例； NDVI—！ 归一化植被指数值； NDVIaia 归一化植被指数最小阈值； NDVI.r 归一化植被指数最大阈值。

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附录B （规范性） 地面核查规范

代表性样方的选取以校正和验证遥感地表温度精度 取的依据为高分辨卫星遥感影像与地 面核查资料，符合以下原则： 一每一类土地利用类型至少选择3个样地； 一一植被类型包括草地和林地： 每一个样地至少保证在500m×500m范围内地表均质

B.2验证点位的布设方法

验证点位的布设符合以下原则： 验证点位设在能较好地反映区域热岛强度特点的地方； 四周平坦，影响源（含人工建造水体）与温度传感器的水平距离>50m； 四周障碍物的影子不会投射到观测仪器的受光面上，附近没有反射阳光的物体。

B. 3. 1验证项目

险证项目包括地表温度和地表比辐射率。

B. 3.2 验证仪器

验证项目的仪器见表B. 1

地面温度观测与遥感影像获取时间差不超过土30分钟

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式中： 城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃）； UI 植被的城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃） 植被在评估区域内占绿地（植被和水体）的面积百分比： UI.—水体的城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃）； 水体在评估区域内占绿地（植被和水体）的面积百分比。

C.2植被城市热岛效应强度计算

式中： UIv——植被的城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃） LST—不透水层地面地表温度，单位为摄氏度（℃）； LST.—植被的平均地表温度，单位为摄氏度（℃)。

C.3水体城市热岛效应强度计算

edi标准.1）中水体的城市热岛效应强度基于式（C.3）

式中： UIut 水体的城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃）； LSTia 不透水层地面地表温度，单位为摄氏度（℃）；

附录 C （规范性） 城市热岛效应强度计算方法

防火标准规范范本J= Ulug × Arvg + Ulwt × Arwt

[1]GB/T14950摄影测量与遥感术语 [2]GJB4036星载遥感仪器红外通道辐射定标方法 [3]HI192生态环境状况评价技术规范

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