西安市城市扩张时空变化特征及城市热岛效应研究

马丽辉; 朱海丽; 李本锋; 张海龙; 吴悦辰; 徐鹏凯; 洪晨泽

doi:10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2026.01.002

青海大学学报 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (1) : 12 -20. DOI: 10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2026.01.002

西安市城市扩张时空变化特征及城市热岛效应研究

马丽辉, 朱海丽, 李本锋, 张海龙, 吴悦辰, 徐鹏凯, 洪晨泽

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摘要

本文旨在研究西安市城市扩张与城市热岛效应之间的关系，探讨两者时空变化特征及相互作用，为未来城市规划和热岛效应治理提供理论依据。基于2013、2018、2023年Landsat遥感影像与NPP-VIIRS夜间灯光数据提取西安市建成区面积，进行精度验证及时空变化分析。结合Google Earth Engine(GEE)平台，使用短波和长波的大气顶端(TOA)数据，通过迁移学习神经网络进行地表温度反演，分析城市扩张与热岛效应的时空变化。使用Moran′s I指数对城市扩张与城市热岛效应的空间自相关性进行研究，结果表明：(1)西安市呈东北—西南方向扩张，2013—2018年扩张速率较快，2018—2023年放缓，表明政府逐步加强城市发展规划；(2)西安市2013—2023年热岛效应显著增强，热岛区域占比从66.07%增至70.49%。高温区的面积占比从28.56%上升至37.35%,而次高温区则有所减少，城市中心与郊区温差逐渐增大；(3)2013—2023年，西安市城市扩张与热岛效应密切相关，Moran′s I值从0.235增至0.320,表明城市化加剧热岛效应的空间聚集性。尽管建成区扩张对热岛效应的影响逐年增强，但2018—2023年增幅放缓。结合GEE平台与迁移学习神经网络结果反演地表温度表明，西安市2013—2023年城市扩张与热岛效应呈正相关。