2020- 2021 年莊河市地表溫度變化

朱平年 衛亞星*

（遼寧師范大學地理科學學院，遼寧 大連 116000）

1 概述

2021 年11 月受各種因素影響，政府在莊河范圍內實施了密集的限制措施，因此，我們比較2020 年和2021年同時期秋季地表溫度和植被覆蓋度，以了解人類活動對于植被覆蓋度和地表溫度的影響。

植被是衡量地表植被變化的重要指標[3]。植被覆蓋度能很好地表征陸地地表植被群體的生長情況，是衡量地表植被覆蓋狀況的重要指標[1]。

地表溫度作為陸地與大氣之間能量交換的重要參數，是研究區域及全球生態環境及大氣科學的基礎。在影響地表溫度變化的眾多環境因子中，植被對地表溫度的影響比較復雜且容易受外界環境和人為因素的干擾[4]。

2 研究區概況、數據源與研究方法

2.1 研究區概況

莊河市位于遼東半島東側南部，大連市東北部。地理坐標為東經122°29～123°31′，北緯39°25′～40°12′[2]。全境陸地總面積4115.06 平方公里，海域面積2933 余平方公里，自然海岸線長373 公里。莊河市為低山丘陵區，屬千山山脈南延部分，地勢由南向北逐次升高。北部群山逶迤，峰巒重疊，平均海拔在500 米以上[2]。

2.2 數據源

本研究所需要數據主要包括2020 年11 月24 日條帶號為119，行編號為32 和33 以及2021 年11 月14 日條帶號為119，行編號為32 和33 的Landsat8 衛星影像為數據源，數據來源于中國科學院地理空間數據云(http://www.gscloud.cn/)[1]。

2.3 研究方法

利用歸一化植被指數(NDVI)的計算公式在像元二分模型和NDV 指數基礎上構建，得到莊河市植被覆蓋度情況。在此基礎上，利用ENVI5.3 軟件對植被覆蓋度進行密度分割和面積統計。

利用熱紅外輻射能量求出熱紅外波段的黑體輻射亮度，同NDVI 閾值法計算得到的地表輻射比率，進而反演出莊河市地表溫度。

3 莊河市地表溫度與植被覆蓋度的定量分析

3.1 地表溫度與植被覆蓋度樣本值對比分析

利用ArcGIS10.6 軟件選取研究區三條剖面線，如圖1 所示。剖面線A 主要穿過了主城區，植被覆蓋度較低，剖面線B 穿過了莊河海島城區、山地、林地等，植被覆蓋度較高，剖面線C 穿過了河湖以及山地等，植被覆蓋度適中。

圖1

分析不同年份同一條剖面線上的地表溫度與植被覆蓋度的關系, 由圖2a、3a、4a 可以看出2020 年整體溫度都要低于2021 年，分布趨勢基本相同，但存在部分異常，部分地區為村莊居住區，多數為林地；少數為耕地，城市熱島現象不明顯，植被覆蓋度較高。

圖2 剖面線A 地表溫度和植被覆蓋度樣本值對比

圖3 剖面線B 地表溫度和植被覆蓋度樣本值對比

3.2 地表溫度與植被覆蓋度的定量分析

為進一步研究植被覆蓋度和地表溫度之間的關系，我們將植被覆蓋度以0.1 為間隔進行分層，利用回歸分析進一步分析地表溫度與植被覆蓋度之間的定量關系[6]，結果如圖4、6、7 所示。

圖4 剖面線C 地表溫度和植被覆蓋度樣本值對比

由圖5、6、7 可知:2020 年地表溫度與植被覆蓋度具有顯著的負相關關系，2021 年地表溫度與植被覆蓋度所呈現的的負相關關系較弱[5]。

圖5 剖面線A 地表溫度和植被覆蓋度回歸分析

圖6 剖面線B 地表溫度和植被覆蓋度回歸分析

圖7 剖面線C 地表溫度和植被覆蓋度回歸分析

4 結論

2021 莊河政府實施對人口流動強度的影響，對植被覆蓋度和地表溫度有著實質性的影響。2020 年11 月最高溫度為14.18℃，最低氣溫為-12.12℃，平均溫度為2.11℃；2021 年11 月最高氣溫為27.89℃，最低氣溫為-0.21℃，平均溫度為12.48℃。通過剖面線圖可以發現植被覆蓋度的趨勢是沒有太大的變化，但是地表溫度卻發生了極大改變，這說明人類活動會對地表溫度產生很大的影響，所以人類活動的短期變化可以在區域范圍內產生相對迅速的生態影響。