[发明专利]一种城市热岛主控因素的分析方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种城市热岛主控因素的分析方法、装置及存储介质，所述方法包括：对采集的Landsat TM影像数据进行预处理，得到真实地表温度数据和城市绿地斑块信息后进行图像分割，得到城市热岛区域图像后设置网格单元，计算每个网格单元内的平均地表温度，并选取n个绿地景观格局指数作为影响因子，计算每个网格单元内的城市绿地景观格局指数信息；根据平均地表温度和城市绿地景观格局指数信息，构建绿地格局指数的地表温度预测模型，对模型决定系数R²进行分解，得到每种绿地格局指数的联合贡献百分比和独立贡献百分比，从而识别出城市热岛的主控因素。本发明能够考虑城市热岛及其影响因子的空间异质性，实现城市热岛控制因素的快速高精度挖掘。

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种城市热岛主控因素的分析方法、装置及存储介质。

背景技术

在快速城市化的背景下，城市热岛效应作为城市气候主要特征之一有日趋严重的趋势。遥感数据的广泛应用使得在不同尺度上进行热岛效应成因分析研究成为可能，大量研究结果表明，城市非渗透地表、植被、水体等景观的组成与配置模式对热岛形成与发展有重要作用。因此，寻求高效准确的城市热岛主控因素挖掘方法，快速定位影响热岛的城市规划参数，对缓解城市热岛和构建宜居城市有重要意义。

Chevan等人在1991年提出了一种层次分解(Hierarchical partitioning)算法，用于挖掘不同影响因素对预测变量的贡献程度，目前已在城市景观与热环境研究领域得到广泛应用。但是，在对现有技术的研究与实践过程中，本发明的发明人发现，现有技术一般是基于全局最小二乘法的线性回归分析，从而对影响因子进行全局的参数估计，但没有考虑到影响因子对城市热岛的多方面作用，造成算法精度低的缺陷，无法满足城市热岛控制因素的快速高精度挖掘的需求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种城市热岛主控因素的分析方法、装置及存储介质，能够快速和精准分析城市热岛控制因素。

为解决上述问题，本发明的一个实施例提供一种城市热岛主控因素的分析方法，适于在计算机设备中执行，包括如下步骤：

对基于遥感影像设备采集的Landsat TM影像数据进行预处理，得到真实地表温度数据和城市绿地斑块信息；

对所述地表温度数据进行图像分割处理，得到城市热岛区域图像；

在所述城市热岛区域图像中设置若干个相同规格的网格单元，采用区域统计法计算每个所述网格单元内的平均地表温度，并选取n个绿地景观格局指数作为影响因子，计算每个所述网格单元内的城市绿地景观格局指数信息；

根据所述平均地表温度和城市绿地景观格局指数信息，采用地理加权回归算法分别构建2ⁿ个绿地格局指数的地表温度预测模型，得到对应的2ⁿ个模型决定系数R²；

利用层次分解算法对每一所述模型决定系数R²进行分解，得到每种绿地格局指数的联合贡献百分比和独立贡献百分比，识别出城市热岛的主控因素。

进一步地，所述预处理具体为：

采用第一公式对基于遥感影像设备采集的Landsat TM影像数据转化为真实地表温度数据；

利用面向对象方法对所述Landsat TM影像图像进行景观类型分类，提取得到城市绿地斑块信息。

进一步地，所述第一公式，具体为：

其中，T_s为真实地表温度，单位为K，a和b为常数，T_a为大气平均作用温度，C＝ετ和D＝(1-ε)[1+(1-ε)τ]均为中间变量，τ为大气透过率，ε是比辐射率。