21世纪以来西安城乡梯度土地覆盖变化及对城市热岛影响时空特征

城市快速扩张导致城乡梯度土地覆盖发生显著的变化，引发不透水地表的增加，植被覆盖的减少，从而加剧了城市热岛强度。研究城乡梯度土地覆盖变化引起的城市热岛效应，并揭示城市热岛的时空特征及强度的变化，对城市规划建设、人居环境改善及提升城市生态系统服务功能具有重要的意义。基于Landsat系列4期影像，利用单窗算法反演西安市地表温度，计算热场变异指数得到热力场强度图并对其进行等级划分，结合土地利用/覆盖类型数据分析城乡梯度土地覆盖变化对城市热岛强度的影响。结果表明：①2000年西安市极强热岛效应区占研究区面积的10.58%，逐渐增加到2011年极强热岛效应区域的面积占比达到16.14%，而后到2015年降低为9.00%，整体上西安市城市热岛效应呈现出了先增长后降低的趋势;②2000年到2015年城乡建设用地面积增加了412.76 km2，极强热岛强度的范围随城市建成区的扩张逐年向外扩展;③无热岛效应区约70%位于耕地和林地，水域在无热岛效应中的占比也在逐年增多，从31%增加到了47%。不透水地表面积占比与地表温度有显著相关性，城乡梯度植被和水体面积的增加可以有效地缓解城市热岛强度。