ICS 113.020.40 CCS Z 51 深 DB4403 圳 市 地 方 标 准 DB4403/T 193—2021 城市热岛效应遥感评估技术规范 Technical specification of urban heat island effect monitoring by remote sensing 2021-11-01 实施 2021-10-26 发布 深圳市市场监督管理局 发 布 DB4403/T 193—2021 目 次 前言.................................................................................................................................................................. II 引言................................................................................................................................................................ III 1 范围.............................................................................................................................................................. 1 2 规范性引用文件.......................................................................................................................................... 1 3 术语和定义.................................................................................................................................................. 1 4 总则.............................................................................................................................................................. 1 5 城市热岛效应遥感评估流程和方法.......................................................................................................... 2 附录 A（规范性） 遥感数据地表温度计算方法......................................................................................... 5 附录 B（规范性） 地面核查规范................................................................................................................. 7 附录 C（规范性） 城市热岛效应强度计算方法......................................................................................... 8 参考文献............................................................................................................................................................ 9 I DB4403/T 193—2021 前 言 本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由深圳市生态环境局提出并归口。 本文件起草单位：深圳市环境监测中心站、中国科学院地理科学与资源研究所、中国环境监测总站。 本文件主要起草人：王伟民、熊向陨、郭键锋、梁鸿、刘凯、唐力、罗海江、董贵华、曾清怀、苏 红波、许旺、黄锡坚、刘江、潘晓峰、明珠、余欣繁、焦敏、尹淳阳、张志刚、戴伟强。 II DB4403/T 193—2021 引 言 为有效评估深圳城市热岛效应，为治理城市生态环境提供依据和参考，特制定本文件。 本文件强调了遥感技术在城市热岛效应监测中的重要性，对城市热岛遥感监测做出了系统化、专业 化的规范性指导，有利于推动深圳市城市热岛监测工作标准化，可以为深圳市开展城市热岛监测、城市 生态服务评估和城市规划修编等相关技术工作提供参考。 III DB4403/T 193—2021 城市热岛效应遥感评估技术规范 1 范围 本文件规定了城市热岛效应遥感评估的总则、流程和方法。 本文件适用于深圳市的城市热岛效应遥感评估工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB 50137—2011 城市用地分类与规划建设用地标准 DZ/T 0143—1994 卫星遥感图像产品质量控制规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 城市热岛效应 urban heat island effect, UHI 城市地表温度明显高于外围郊区地表温度的现象。 3.2 城市热岛效应强度 urban heat island effect intensity, UHII 城市热岛效应（3.1）的绝对强度值。 3.3 地表温度 land surface temperature 大气与地表结合部的温度状况，地面表层的温度。 注：距地表0 cm高度的温度。 3.4 空间分辨率 spatial resolution 遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。 3.5 像元 pixel 包含空间和光谱响应强度两个变量的遥感图像数据单元。 4 总则 4.1 原理 1 DB4403/T 193—2021 基于遥感数据反演城市地表温度，根据地面观测数据对遥感反演的地表温度进行订正；从地表温度 空间差异获取评估区域地表温度空间分布，确定不透水层地表与绿地、水体的相对地表温差分布，获得 热岛效应强度的空间分布情况。 4.2 评估时间 遥感影像获取时间。 4.3 遥感数据选择 4.3.1 选择原则 遥感数据的选择符合以下原则： ——使用的数据包含热红外波段，可通过算法反演得到地表温度； ——城市热岛区域的影像云量的覆盖率≤10%； ——选取卫星数据时采用无明显条带或大面积数据缺失的数据，评估时采用最接近卫星过顶时刻发 布的辐射定标系数； ——红外影像空间分辨率等于或优于 300 m。 4.3.2 遥感数据来源 根据4.3.1的要求选择覆盖评估区域，具有10.4 μm～12.5 μm热红外测温波段（单通道或多通道） 的卫星遥感数据。主要数据来源包括但不限于HJ-1B、GaoFen和Landsat-8 TIRS。 5 城市热岛效应遥感评估流程和方法 5.1 评估流程 城市热岛效应遥感评估工作流程如图1所示，包括以下几个方面： ——资料收集与数据处理； ——地表温度计算； ——地面核查与质量控制； ——城市热岛效应强度计算： ——城市热岛效应强度评估； ——影响分析。 2 DB4403/T 193—2021 图1 5.2 城市热岛效应评估工作流程图 资料收集与数据处理 资料收集与数据处理包括以下内容： ——遥感数据，按照 DZ/T 0143—1994 第 3 章中对卫星遥感图像质量控制的规定，进行辐射、几何 纠正等预处理工作； ——气象资料，从气象数据库获取； ——社会经济资料，通过开展调研、收集相关文献获取。 5.3 地表温度计算 基于辐射传输方程法获取遥感地表温度，地表温度计算方法应符合附录A的规定。 5.4 地面核查与质量控制 在不同区域设置评估点位，选择与卫星遥感数据同步（或准同步）的时间，进行地表温度与比辐射 率评估，要求现场实测的地表温度与遥感评估结果的平均偏差＜1.0 ℃。评估点位的选取按照GB 50137 —2011第3章中对城市用地分类的规定，地面核查应符合附录B的规定。 5.5 城市热岛效应强度计算 将不透水层地面的平均地表温度，与同一时间的植被（与水体）的平均地表温度进行差值处理，基 于式（1）获取城市热岛效应强度。城市热岛效应强度的计算方法应符合附录C的规定。 3 DB4403/T 193—2021 = − ·················································· (1) 式中： UI ——城市热岛效应强度，单位为摄氏度（℃）； LSTim——不透水层地面地表温度，单位为摄氏度（℃）； LSTur——植被地表（与水体）温度，单位为摄氏度（℃）。 5.6 城市热岛效应强度评估 城市热岛效应强度划分如表1所示，五个等级对应的表述是无、弱、中等、强、极强，等级的划分 标准根据各个区的实际状况适当修正。依据城市热岛效应强度等级，对城市热岛效应进行评估。 表1 城市热岛效应强度评估分级标准 单位为摄氏度 5.7 热岛强度 UI≤1.5 1.5＜UI≤2.5 2.5＜UI≤3.5 3.5＜UI≤4.5 UI＞4.5 等级 无 弱 中等 强 极强 影响分析 基于以下方面开展城市热岛效应影响分析，根据实际需要编制评估报告： ——城市热岛对城市气候的影响，结合气象站资料和气候资料，对比分析城市热岛效应对城市气温 变化的作用,以及对气候变化趋势的影响； ——城市热岛效应对城市景观的影响，根据园林部门的数据或文献资料,详细分析城市热岛效应对 城市绿地规划、水环境规