方向六：城市遥感
江西省鄱阳湖2021年地表温度反演多时相对比图
地表温度是区域乃至全球气候变化、能量平衡、生态健康、景观评估等重要参数，也是水质、植被、城市等健康状态评估的主要参数之一。
Landsat 8 TIRS陆地卫星热红外波段影像，相较于其他热红外影像空间分辨率较高，但幅宽有限。针对大范围同步地表温度的反演，陆地卫星略显不足，但针对区域乃至街道尺度的相关研究，具有不可替代的作用。
地表温度计算方法：采用单通道地表温度反演算法，改进发射率获取模型，针对陆地表面，采用V（植被）-I（不透水层）-S（裸壤）子像元分解模型；针对水域采用V（植被）-W）（水体）-S（泥沙）子像元分解模型获取地表发射率，最终获取地表温度。
研究表明：地表温度的变化受多种因素的影响，包括季节、地形、地表覆盖类型、植被覆盖密度、水环境等。图中4、9月份建成区和沙化土地的表面温度明显高于其他类型；鄱阳湖湖面温度随水深、叶绿素、泥沙等因素的变化而变化；农田区随其长势、物候变化而变化；林地随地形、林地覆盖密度等因素的变化而变化；旱地与水田区地表温度差异明显，一定程度上可以表征不同植被区域供水指数的变化。
江西省鄱阳湖2021年区域植旱情监测多时相对比图
旱情是全球范围内影响最广的自然灾害之一，江西虽地处相对湿润的亚热带季风气候区，洪旱交替成为江西最主要的自然灾害类型。
针对植被覆盖率较高的江西，利用2021年云量<5%的Landsat 8 OLI/TIRS影像数据，考虑植被在红光、近红外、热红外光谱波段对干旱的不同反应，改进植被-温度综合植被供水指数，采用归一化植被供水指数，对不同时期区域干旱的热点区域进行监测，该指数对于区域防洪抗旱指挥具有一定的指导意义。
鄱阳湖区2021年不同季节的旱情监测结果表明：冬季受降水偏少的影响，环鄱阳湖区表现严重的干旱；5月下旬降水集中，6月初区域旱情得到有效缓解；5-7月份连续降水导致洪涝的同时，9月份区域相对湿润；深秋降水偏少，在11月中旬再次出现相对干旱状态。从不同时相对比不难发现，该区出现的是阶段性干旱现象，干旱最为严重的时间在冬季1月份，11月次之。
注：归一化植被指数，值越高代表越湿润，反之越干旱。
江西省2021年大尺度城市热岛效应分布图
城市热岛指由于城市下垫面结构的变化，导致的建城区温度明显高于其他区域温度的现象。城市热岛效应包括大气热岛、冠层热岛（表面热岛）和地下热岛三类，这里主要以冠层热岛为例，分析对比全省不同季节各地级市热岛效应的空间分布特征，为城市宜居性及城市健康评估提供参考。
热岛效应的计算评估方法有很多种，均一化热岛、绝对热岛、建成区与其他地表类型温度差异等。这里,利用2013-2021年云量5%以下Landsat 8影像(行号120-122，列号40-43)合计108景,获取地表分类数据的同时，同步反演地表温度。采用建城区与非建成区地表温度差异，估算表面热岛效应。
其中UHI是指城市热岛效应，是指建城区均温，是指除建城区外其他区域的均温。受Landsat系列卫星幅宽的影响，不可能同步获取全省不同城市同一时刻的影像。故这里根据获取影像的季节分布特征，采用2013-2021多年季节平均的方式获取全省不同城市季节热岛效应。
城市热岛效应的时空分布特征受多种因素的影响，全省不同城市热岛强度秋季最高、春季次之、冬季最小。受地形地貌、地表覆盖类型、及区域产业结构的影响，湖盆区（九江、南昌）热岛效应最小；地处谷地的宜春、萍乡热岛效应最强，抚州次之；受季风影响，雩山山脉以南赣州表现出春季相对较低，秋冬季相对较高的热岛效应。