中高分辨率遥感地表温度数据和机器学习算法相结合,可合理量化地表城市热岛的空间格局和时间演变足迹,用于评估单个城市、大都市和城市群的热岛效应空间分布格局评估。以中国长三角城市群为例,我院气候动力学与极端天气气候团队(团队负责人朱志伟教授)的杜银副教授与江苏省气候中心谢志清研究员(通讯作者)等合作,提出一种改进的空间结构相似性指数,结合随机森林算法,提出一套识别长三角城市群地表城市热岛时空足迹的新方案。
基于平均值、变率和形态三方面城市参考地表温度异常年循环的相关格点,在此格点上采用地表温度异常年循环的结构相似性指数来表征地表城市热岛,由2000-2022年多源地表温度数据中获得可相互验证的地表城市热岛足迹,结果表明,地表城市热岛影响范围比城市建成区小,其值约为1.06–2.45×10⁴ km²,且在城市与地表城市热岛带之间存在明显过渡区。这一研究成果为未来城市规划提供了一种新思路,城市规划和政府部门可在未来的城市设计中保充足的城市建成区与地表城市热岛带之间的过渡区域,来平衡城镇化效益与地表城市热岛的不利影响。值得注意的是,城市区域向地表城市热岛的转化速度加快,2000-2022年间地表城市热岛范围与城市规模之比从0.43增加到0.62。因此,在未来的城市发展中规划者还需采取措施控制不透水面密度,尤其是超过65%的高密度城区的无序扩张。

Figure 1. Spatial distribution of the five dominant land use types from the MCD12Q1 data in 2022 (a); the TRIMS Aqua LSTA on days 255 and 25, 2022 (b,c); and the LSTA annual cycles of forests, cropland, towns, and middle and large cities in 2000–2022 (d).
文章信息:
Du Y,Xie J C, Xie Z Q*, et al., 2025. Spatiotemporal Footprints of Surface Urban Heat Islands in theUrban Agglomeration of Yangtze River Delta During 2000–2022. Remote Sens., 17, 892. https://doi.org/10.3390/rs17050892