城市绿地降温效应研究进展
现代城市是人类活动最为频繁的地区，大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热体加上绿地减少等因素，造成城市“高温化”现象，即城市热岛效应。城市热岛效应不仅会影响城市气象、空气质量、动植物生长与发育和能源消耗，还会引发呼吸系统、脑血管、心脏等相关疾病，威胁人的生命安全[1]。
城市绿地不仅具有吸收二氧化碳、制造氧气、吸收有毒气体、杀菌除尘等净化环境的作用，而且还具有遮阳、降温增湿和改善局地小气候等多种功能，从而能够补偿一部分由于城市化而受到损害的自然环境功能[2]。由于城市绿地在缓解城市热岛效应方面的作用十分突出，许多学者从地表温度反演以及城市绿地和温度的相关性方面展开了研究，主要集中在地表温度反演方法、城市绿地降温效应模型以及影响降温效果的因素这三个方面。
1. 地表温度反演方法
在地表温度反演研究方法上，主要有实地观测研究和利用定量遥感技术研究两种方法。国内外学者刘凤凤[3]、孔繁花[4]、Bowler[5]等对基于实地观测的方法进行了总结，通过使用环境参数测量仪（如温湿度测量仪、O2、CO2、SO2、Cl2测量仪、噪声测量仪等），对多个采样点进行同步采样，进而研究绿地特征参数与绿地生态环境效应的关系，揭示不同采样点绿地类型的生态环境效应的差异[6]。这类方法适合小尺度研究，数据具有连续性，可以反应热岛变化的规律。但是数据获取困难，耗时耗力，同时数据存在很大的局限性与有限性，无法获得热岛的内部特征与格局。
相比之下，遥感技术在同一时间获取较大范围地表参数比传统的实地采样更具优势，且近年来遥感反演地表参数的技术已经相对成熟，具有研究区域大，范围广，同步性高等特点[7]。定量遥感技术逐渐成为研究城市绿地生态环境效应的另一种新工具。目前使用遥感影像反演地表温度的方法主要有四种：大气校正法、单通道算法、劈窗算法和单窗算法。
1.1 大气校正
大气校正法是基于大气辐射传输模型的传统算法，由于缺乏实时的大气探空数据，通常会使用如MODTRAN、LOWTRAN或6S等大气模拟程序来模拟计算大气上行、下行福射强度等参数，将卫星遥感器所观测到的热福射总量减去这部分大气影响，得到地表的热福射强度，最后确定地表比福射率，反演得到地表温度[8]。
大气校正法反演地表温度需要的数据多、数据获取困难、反演过程复杂，使得该算法的结果误差一般超过3°C。Hurtadol根据地表能量平衡方程和标准气候参数提出了一种新的大气校正法，用热红外波段来反演地表温度[9]。但该算法的计算过程同样也很复杂并且很多参数不容易确定，且反演结果误差较大。
1.2. 单通道算法
单通道算法是应用TM热红外波段数据进行地表温度反演，主要有3种：辐射传输方程法、覃志豪单通道算法（简称QKamp;B算法）和Jimeuml;nez Muntilde;ozoz amp; Sobrino单通道算法（简称JMamp;S算法）。在缺乏实时大气剖面数据的条件下，QKamp;B算法和JMamp;S算法仅需要近地面气温、大气水汽含量和地表比辐射率这几个参数即可实现对地表温度的反演[10-13]。
单通道算法在大气水汽含量高的情况下，地表温度作为初始值需要用其它方法来获取，而且也存在较大的误差。
1.3劈窗算法
劈窗算法反演温度是以AVHRR所观测到的热辐射数据为基础，根据Planck热辐射函数，将AVHRR的两个热通道（即通道4和通道5）数据转化为相应的亮度温度[14]。包括两个必要的参数大气透过率和比辐射率。大气透过率是通过利用MODIS的3个近红外波段反演大气水汽含量，并根据大气水汽含量与热红外波段的统计关系计算得到。由于MODIS和ASTER是在同一颗星上，这种大气透过率估计方法保证了地表温度反演过程中所需大气参数的同步获取，比辐射率则是通过分类和JPL提高的光谱库获得[15]。
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