2021遥感应用组二等奖：基于多源遥感的城市能源利用效率分析与应用

作品介绍

一、作品简介

1.1研究背景及意义

二十一世纪以后，社会的主要矛盾正在不断发生变化，随着工业化进程的推进，已经基本解决了人类物质匮乏和能源短缺问题，但过度排放的二氧化碳等温室气体，使气候和环境问题逐渐成为影响人类生存的主要矛盾。给各地造成了巨大的经济损失。全球气候变化已成为人类可持续发展道路上的重大挑战。

城市作为人类活动最频繁的空间,一直是物质、能量、信息交换最活跃的场所。人类的活动引起的气候变化在城市地区中表现最为突出。随着城市中人类活动愈加频繁，城市热岛效应日益明显,对城市气候与环境、能源消耗和居民健康产生重要影响。人为热排放是导致城市热岛效应的重要原因之一，其中城市热岛是城市人类活动对气候影响的突出表征。城市人为热通量是指城市中由人类活动产生并排放到大气中的那一部分热量,而产生的人为热量释放是城市热岛效应加剧的重要影响因子。它主要来源于化石燃料的燃烧废热、其他形式能量做功的热损耗以及人类自身的新陈代谢。

城市人为热的重要来源化石燃料的燃烧废热同时伴随碳排放。我国目前是世界上最大的碳排放国家，与许多发达国家相比，我国的碳排放强度偏高、能源利用效率相对偏低。

通过研究人为热可以缓减城市热岛效应，进而更好地应对全球气候变化，提高能源利用效率，减少碳排放。

如何评估人为热对城市热环境的影响,是准确定量其贡献的关键问题。目前国内外的领域中，对于人为热评估方法方面,主要有3种方法:源清单法﹑数值模拟法以及地表能量平衡方程法。对于人为热的研究还处在探索阶段,对其进行定量研究分析具有理论和实践两方面的意义。本作品在整理国内外城市人为热研究领域相关文献的基础上,基于城市地表能量平衡方程，利用多源遥感参数和气象参数对地表热通量的各分量分别计算，得出地表净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量,最终可以获取城市人为热通量排放的空间分布图像。并结合统计数据来分析和研究城市能源利用效率空间分异。对于城市