基于超分辨率重建技术的城市居住用地强度与热环境空间分异及关系研究

当前土地城市化进程快速推进背景下，城市热岛效应尤为凸显，合理的城市开发强度才能体现城市综合效益。基于相关研究现状及趋势，采用多空间尺度序列，探索不同居住开发强度下热环境影响差异及机理：（1）探讨高效、稳健的超分辨率重建算法，提高遥感图像的空间分辨率；（2）在此技术支持下，以杭州和南京为例，结合GIS空间分析方法，分析居住用地强度空间分异及影响因素，以及居住区地表温度及其分等分区；（3）基于灰色关联度分析方法，定量分析居住用地强度与热环境关联性，明确居住用地强度与地表温度的关联度、关联因子，探讨居住区周边外界影响因素及影响度，并探讨性提出基于经济效益和热环境效益最大化的居住区合理容积率。研究旨在提高土地利用/覆盖变化对城市热岛效应形成机制研究的深度，为当前快速城市化背景下的城市与居住区规划及建设提出合理的建筑容积率和绿地率；探索一种城市热环境和土地利用分析的一种稳健、快速的超分辨率重建算法。

该项目侧重城市不同开发强度的居住用地类型对城市热环境的影响规律探讨，从城市中观尺度揭示土地利用/覆盖变化对热岛效应形成的影响机制。研究了城市建筑物的高度、间距等参数对热环境的影响；基于地统计学模型定量分析了城市绿地的类型、形状、面积等与热环境的关系；以江苏省为例，分析了城市开发强度与热环境的关系；并探索了正则化超分辨率重建算法提高热红外遥感图像空间分辨率的精度及效率。开发了“基于序列影像的图像超分辨率重建系统”和“城市热环境分析与评价系统”等两个软件平台，发表相关学术论文10余篇，出版一本专著“城市热环境的遥感研究。以此基金为基础，还培养了8名研究生和一名在读的博士生。