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针对城市热岛效应研究中，长时间序列遥感数据与空间格局分析结合不足的问题，基于MODIS8天合成地表温度数据与Landsat数据，有机结合城市热岛效应时序特点与空间分布格局，建立系统完整的城市热岛效应监测流程与分级方法，并进行热岛效应与不透水面空间分布的相关性研究，为合理防治城市热岛效应提供科学依据。 以往对城市热岛的时空格局分析主要集中在两个方面:利用长时间序列数据研究不同时间尺度下热岛强度的变化规律;分析几个特定时期热岛效应的空间模式变迁。目前将热岛效应时序分布与空间分布相结合的研究较少。二者结合对热岛效应提取流程与热岛强度分级方法的研究则更少。 针对上述问题，本文以北京市为例，主要研究内容包括:(1)提出了一种城市主要城建区范围的提取流程，利用LANDSAT-8数据计算距离加权不透水面聚集密度，基于城市聚类算法提取主要城建区范围。(2)利用2005-2014MODIS8天合成地表温度产品，主要城建区面积150％的周边区域作为边缘区，计算热岛强度;提出一种新的对热岛强度的分级方法，并基于此研究城市主要城建区热岛强度时空格局分布。(3)利用热岛强度分级结果，结合城市不透水面的空间分布，从不同空间尺度研究热岛效应与不透水面聚集密度的相关性规律，并得到热岛效应对不透水面聚集密度响应的临界点与最优尺度。研究表明: (1)城市主要城建区提取流程可以较好的衡量城市不透水面聚集程度以及分布密度，且以此为依据提取的城市主要城建区范围，可较好的区分城市行政区划内的城郊界线，并保证下垫面类型的完整性。 (2)热岛强度等级划分方法较好的刻画了城市主要城建区内不同热岛强度等级的空间分布规律。可有效避免由于极端天气、季节变化等导致的热岛强度差异较大的现象，且以同一标准衡量不同季节内的北京市热岛强度，便于比较同一季节中不同热岛强度等级的空间分布。 (3)热岛效应等级分布与不透水面聚集密度分布特征有明显的相关性:随着不透水面聚集密度计算半径的增大，地表平均温度对不透水面聚集密度变化的响应越明显;在特定半径下，热岛效应对不透水面聚集密度的响应存在一个临界点，且随着半径减小，相应临界点逐渐增大。 (4)北京市主要城建区热岛强度随边缘区平均温度变化显示较好的规律性，从1至12月，白天为逆时针分布，夜间为顺时针分布;白天热岛强度分布受到不透水面分布的明显影响，夜间热岛强度呈现明显的“环状递进”特征，高等级热岛强度出现的频率由外围向中心不断递增。 (5)北京市主要城建区内四季平均地表温度的分布特征与不透水面聚集密度的分布特征存在较为明显的一致性。当不透水面聚集密度计算半径r为1000m时，不透水面聚集密度达到60％后其影响趋于减弱，且随着半径r减小，相应临界点逐渐增大，r=500m、r=300m临界点分别为69％与83％。