城市下垫面精细化的表征与遥感探测是新时代美丽中国建设城市人居环境质量改善和生态系统服务功能提升关注的重要前沿内容，针对中国超大城市复杂地表特征，城市化对辐射能量收支和生物地球物理过程影响的遥感模型的参数化、校正和验证面临一系列的挑战。 

　　通过收集北京市7个辐射和热通量观测站点数据，城市建筑和绿地辐射四分量和涡度相关、地表温度等参数遥感地面同步观测试验（Kuang et al. 2015, Landscape Ecology; Kuang et al. 2015, Journal of Geophysical Research: Atmospheres）和高精度城市下垫面不透水地表和绿地等组分信息（Kuang et al. 2014, Landscape and Urban Planning; Kuang et al. 2017, Science China Earth Sciences）基础上，对北京城市地表短波辐射和反照率、长波辐射和净辐射进行校正和验证。取得如下结论： 

　　（1）基于Landsat TM和 Landsat 8 OLI/TIRS 遥感影像定量反演地表下行短波、上行短波和下行长波、上行长波及净辐射，将高精度的城市建筑、道路、广场等不透水地表和绿地、水域等组分信息嵌入定量模型，并通过不同下垫面类型辐射通量信息的参数本地化，可以显著模型在局地定量反演的精度，校正后的净辐射通量的差值控制在0~± 40 W· m^？2，均方差误差小于32.71 W· m^？2。 

　　（2）从1984年、1994年、2004年到2014年北京超大城市地表辐射遥感监测表明，地表净辐射总体上呈现下降的趋势，从1984年489.10 W· m^？2 下降到2014年的401.06 W· m^？2 ；从城市建成区到远郊区地表净辐射通量呈现显著的上升趋势。 

　　（3）模型参数化过程中，大气透过率和地表反照率参数的改进是关键步骤，由于超大城市地区高密度的气溶胶和水汽含量会降低大气透过率而且轻质和高反射的建筑材质增加地表反照率，会导致城市净辐射减小，一定程度会对局地气候产生冷效应。 

　　该方法作为核心成果荣获环境保护科技二等奖（2015年度）、国家测绘科技技术进步二等奖（2016年）。该成果得到北京市自然科学基金重点项目和国家自然科学基金面上项目的支持。 

　　该研究成果发表在《GIScience & Remote Sensing》期刊。 

　　Wenhui Kuang, Ailin Liu, Yinyin Dou, et al. Examining the impacts of urbanization on surface radiation using Landsat imagery, GIScience & Remote Sensing, 2018. DOI: 10.1080/15481603.2018.1508931.

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