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第一章 城市生态调控新理念与理论基础1

第一节 城市生态调控新理念与研究范式1

一、城市空间结构与生态服务热调节功能的链接与重要性1

二、城市内部不透水地表与绿地组分及空间规划新理念2

三、城市地表热通量的定量模式、遥感反演与观测实验4

四、从城市热岛到热调节服务功能研究发展趋势5

第二节 关键问题与研究内容6

一、关键问题7

二、研究内容8

第三节 地理区位理论和地表能量平衡原理11

一、地理区位理论及其拓展11

二、地表辐射能量平衡理论13

第四节 城市热岛效应成因与量测15

一、城市热岛成因机制15

二、城市热岛量测方法17

第二章 城市地表结构与热环境量测方法19

第一节 城市生态服务等级尺度地表结构原理19

第二节 城市土地利用与功能区遥感信息生成22

一、城市土地利用变化监测方法23

二、城市功能区制图方法24

三、遥感验证与精度评价27

第三节 城市不透水地表覆盖信息提取29

一、基于Landsat TM的城市不透水地表信息提取30

二、基于MODIS的区域不透水地表遥感反演33

三、遥感验证与精度分析34

第四节 地表过程遥感地面同步观测实验37

一、地表温度同步观测实验37

二、涡度相关实验观测39

三、城市气象观测资料41

第五节 城市地表过程定量遥感反演模型41

一、城市地表温度遥感反演41

二、地表湍流辐射遥感反演44

三、基于PCACA模型的地表热通量分割方法49

第三章 生态城市EcoCity模型发展52

第一节 EcoCity模型原理与功能52

一、模型结构与框架52

二、模型基本原理52

三、模型功能模块设计53

第二节 模型算法与参数化方案54

一、模型参数输入输出54

二、模型参数化与算法56

三、空间尺度推绎方法65

第三节 模型运行环境与用户界面68

一、模型运行环境68

二、系统用户界面70

第四章 城市土地利用格局及覆盖组分时空分析73

第一节 中国城市与工矿用地扩张时空特征73

一、中国城市与工矿用地面积变化分析74

二、中国城市与工矿用地区域差异分析75

三、中国城市与工矿用地类型转换分析75

四、中国城市与工矿用地扩张的驱动因素分析77

第二节 不透水地表格局变化时空特征分析80

一、中国不透水地表增长格局以及时空特征分析80

二、城市群不透水地表时空格局分析86

第三节 中国与美国城市内部结构时空特征比较91

一、中国与美国城市土地覆盖结构特征分析92

二、中国与美国城市土地覆盖结构变化过程分析95

三、中国与美国城市功能区土地覆盖差异特征97

第四节 城市等级尺度地表结构时空特征分析101

一、城市等级尺度功能区划分101

二、不同功能区地表结构时空特征分析104

第五章 城市地表辐射和热通量时空特征分析109

第一节 城市地表温度遥感与实验观测分析109

一、城市地表温度遥感分析109

二、城市构造对地表温度影响观测分析112

三、地表温度差异影响因素分析116

第二节 城市地表辐射通量时空特征分析121

一、城市地表辐射通量时空格局分析121

二、城乡地表辐射通量差异分析126

第三节 城市地表热通量时空差异分析128

一、城市地表热通量的空间特征分析128

二、城乡梯度地表热通量差异分析131

三、城市不同组分地表覆盖类型的热通量差异分析132

第四节 不透水地表和公共绿地热通量差异分析134

一、地表通量观测数据采集与处理134

二、不透水地表和公共绿地辐射通量特征的观测分析134

第五节 城市绿地生态服务功能调控阈值142

一、城市绿地生态调控阈值界定142

二、城市公园对城市热岛降温作用分析146

第六章 城市热环境生态调控途径与景观规划152

第一节 城市地表热环境调控途径152

一、城市内部功能结构规划与布局152

二、城市内部不透水地表组分调控154

三、城市内部生态绿地组分调控156

第二节 城市人居环境综合评价158

一、城市人居环境评价方法与原则158

二、城市人居环境宜居宜业评价158

第三节 城市群生态廊道景观规划设计167

第四节 城市公共绿地建设与规划指标175

一、城市公共绿地空间格局分析175

二、城市公共绿地生态规划控制指标177

第七章 城市生态环境监测与应急预警平台179

第一节 城市生态环境监测预警平台功能模块179

一、用户需求分析179

二、系统功能模块设计179

第二节 城市热岛及极端热环境监测与预警系统180

一、城市地表热环境监测方法180

二、系统构架与模块设计181

三、极端高温事件遥感监测与预警182

四、系统功能与用户界面设计182

第三节 城市地表水环境监测与应急管理系统185

一、系统模块与结构框架185

二、系统逻辑结构186

三、系统数据库设计187

四、地表水环境污染事件应急管理192

五、系统用户界面200

第四节 城市工矿区土壤环境监测与评价系统201

一、系统模块与用户界面201

二、土壤污染评价与空间分析202

三、土壤重金属污染的城市规划规避机制207

第五节 城市大气环境监测与应急预警系统209

一、系统功能与结构框架209

二、系统应急体系与业务流程210

三、软件模块与用户界面215

参考文献219

索引237

作者简介239