[发明专利]一种工业热岛效应的遥感定义方法

权利要求书

1.一种工业热岛效应的遥感定义方法，该监测方法包括如下步骤：

步骤1)利用Google Earth框定工业目标区域矢量边界；

步骤2)对目标工业区域Landsat8影像进行数据预处理，并反演地表温度；

步骤3)在工业区域外围构建5千米缓冲区，并将其100等分，生成50米的逐层缓冲区100个；

步骤4)计算每层缓冲区的平均地表温度，绘制平均地表温度随距离变化的散点图，并利用B样条曲线进行插值；

步骤5)根据地表温度变化曲线，找到首个变化临界点，进而计算响应范围(km)、响应温差(℃)以及响应强度(℃/km)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)：利用Google Earth通过目视解译确定目标区域基本位置，利用“添加多边形”工具框定工业目标区域矢量边界，并保存为kml或kmz格式，之后利用ArcGIS的“由kml转出”工具将矢量数据转化为shp格式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)：首先对原始Landsat8一级数据产品进行辐射校正与大气校正的预处理，之后基于辐射传输方程利用Landsat8的Band10数据反演地表温度，辐射传输方程为：

上式中T_s代表待计算的地表温度；ε为地表比辐射率；L_sensor为经过辐射定标的辐射亮度值；B(T_s)是温度为T_s时的黑体辐射值；和分别指代大气的上行辐射和下行辐射；τ为大气透过率；上述的数据预处理过程可以通过ENVI的辐射定标工具与大气校正工具实现，地表温度反演的计算过程可通过ENVI的波段运算工具实现。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)：在工业区域外围构建5千米缓冲区，并将其100等分，生成50米的逐层缓冲区100个；该步骤可以通过ArcGIS的缓冲区工具实现。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)：计算每层缓冲区的平均地表温度，绘制平均地表温度随距离变化的散点图，并利用B样条曲线进行拟合，得到平滑后的地表温度变化曲线，该曲线中横坐标代表该层缓冲区外边界到工业区边界的距离，纵坐标代表该层缓冲区的平均地表温度；逐层缓冲区的平均地表温度可以利用ArcGIS的“属性”功能获取，将其导入至origin后使用非线性曲线拟合工具实现地表温度变化曲线的生成。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)：根据地表温度变化曲线，找到首个转折临界点，进而计算响应范围(km)、响应温差(℃)以及响应强度(℃/km)，其中转折临界点是指曲线斜率为非负数的首个点位，该点位的横坐标即为响应范围(km)；转折临界点的纵坐标代表转折点的地表温度，将工业区边界地表温度与转折点地表温度求差，即可求出响应温差(℃)；响应强度(℃/km)为响应温差与响应范围的比值。