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匡文慧 著 / 科学出版社 / 2015-08 / 平装
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城市地表热环境遥感分析与生态调控
书耦合城市地理学“空间结构理论”和城市气候学“地表能量平衡原理”,提出了等级尺度城市地表结构与热环境调控新理念,揭示了等级城市空间结构与地表热环境之间的互馈机理,自主研发了生态城市模型(EcoCity)。基于遥感地面同步量测解决复杂地表覆盖辐射通量遥感反演“真值”验证及空间尺度推绎问题。构建城市等级结构与生态服务热调节功能影响评价的关键指标,刻画并表征城市内部结构4个尺度(城乡梯度、功能区、覆盖组分、材质构造)与热通量的时空关系,定量区分不透水地表与绿地对地表潜热、显热通量的贡献程度,核定服务于水热调节功能的各功能区不透水地表与绿地组分的调控阈值。研发了城市生态环境监测与应急预警信息平台,提出城市及城市群热岛调控空间规划生态红线指标。《城市地表热环境遥感分析与生态调控》将深化城市热环境生物地球物理机制的定量化认知,推动城市生态学与空间规划链接与学科发展,对于城市景观规划、热岛调控乃至区域可持续发展评价具有重要参考价值。
序一序二前言第一章城市生态调控新理念与理论基础1第一节城市生态调控新理念与研究范式1一、城市空间结构与生态服务热调节功能的链接与重要性1二、城市内部不透水地表与绿地组分及空间规划新理念2三、城市地表热通量的定量模式、遥感反演与观测实验4四、从城市热岛到热调节服务功能研究发展趋势5第二节关键问题与研究内容6一、关键问题7二、研究内容8第三节地理区位理论和地表能量平衡原理11一、地理区位理论及其拓展11二、地表辐射能量平衡理论13第四节城市热岛效应成因与量测15一、城市热岛成因机制15二、城市热岛量测方法17第二章城市地表结构与热环境量测方法19第一节城市生态服务等级尺度地表结构原理19第二节城市土地利用与功能区遥感信息生成22一、城市土地利用变化监测方法23二、城市功能区制图方法24三、遥感验证与精度评价27第三节城市不透水地表覆盖信息提取29一、基于LandsatTM的城市不透水地表信息提取30二、基于MODIS的区域不透水地表遥感反演33三、遥感验证与精度分析34第四节地表过程遥感地面同步观测实验37一、地表温度同步观测实验37二、涡度相关实验观测39三、城市气象观测资料41第五节城市地表过程定量遥感反演模型41一、城市地表温度遥感反演41二、地表湍流辐射遥感反演44三、基于PCACA模型的地表热通量分割方法49第三章生态城市EcoCity模型发展52第一节EcoCity模型原理与功能52一、模型结构与框架52二、模型基本原理52三、模型功能模块设计53第二节模型算法与参数化方案54一、模型参数输入输出54二、模型参数化与算法56三、空间尺度推绎方法65第三节模型运行环境与用户界面68一、模型运行环境68二、系统用户界面70第四章城市土地利用格局及覆盖组分时空分析73第一节中国城市与工矿用地扩张时空特征73一、中国城市与工矿用地面积变化分析74二、中国城市与工矿用地区域差异分析75三、中国城市与工矿用地类型转换分析75四、中国城市与工矿用地扩张的驱动因素分析77第二节不透水地表格局变化时空特征分析80一、中国不透水地表增长格局以及时空特征分析80二、城市群不透水地表时空格局分析86第三节中国与美国城市内部结构时空特征比较91一、中国与美国城市土地覆盖结构特征分析92二、中国与美国城市土地覆盖结构变化过程分析95三、中国与美国城市功能区土地覆盖差异特征97第四节城市等级尺度地表结构时空特征分析101一、城市等级尺度功能区划分101二、不同功能区地表结构时空特征分析104第五章城市地表辐射和热通量时空特征分析109第一节城市地表温度遥感与实验观测分析109一、城市地表温度遥感分析109二、城市构造对地表温度影响观测分析112三、地表温度差异影响因素分析116第二节城市地表辐射通量时空特征分析121一、城市地表辐射通量时空格局分析121二、城乡地表辐射通量差异分析126第三节城市地表热通量时空差异分析128一、城市地表热通量的空间特征分析128二、城乡梯度地表热通量差异分析131三、城市不同组分地表覆盖类型的热通量差异分析132第四节不透水地表和公共绿地热通量差异分析134一、地表通量观测数据采集与处理134二、不透水地表和公共绿地辐射通量特征的观测分析134第五节城市绿地生态服务功能调控阈值142一、城市绿地生态调控阈值界定142二、城市公园对城市热岛降温作用分析146第六章城市热环境生态调控途径与景观规划152第一节城市地表热环境调控途径152一、城市内部功能结构规划与布局152二、城市内部不透水地表组分调控154三、城市内部生态绿地组分调控156第二节城市人居环境综合评价158一、城市人居环境评价方法与原则158二、城市人居环境宜居宜业评价158第三节城市群生态廊道景观规划设计167第四节城市公共绿地建设与规划指标175一、城市公共绿地空间格局分析175二、城市公共绿地生态规划控制指标177第七章城市生态环境监测与应急预警平台179第一节城市生态环境监测预警平台功能模块179一、用户需求分析179二、系统功能模块设计179第二节城市热岛及极端热环境监测与预警系统180一、城市地表热环境监测方法180二、系统构架与模块设计181三、极端高温事件遥感监测与预警182四、系统功能与用户界面设计182第三节城市地表水环境监测与应急管理系统185一、系统模块与结构框架185二、系统逻辑结构186三、系统数据库设计187四、地表水环境污染事件应急管理192五、系统用户界面200第四节城市工矿区土壤环境监测与评价系统201一、系统模块与用户界面201二、土壤污染评价与空间分析202三、土壤重金属污染的城市规划规避机制207第五节城市大气环境监测与应急预警系统209一、系统功能与结构框架209二、系统应急体系与业务流程210三、软件模块与用户界面215参考文献219索引237作者简介239
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开播时间:09月02日 10:30