热谱指纹空间变化模式构建及其特征分析

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2016.05.013

气象与环境学报 ›› 2016, Vol. 32 ›› Issue (5): 92-98.doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2016.05.013

热谱指纹空间变化模式构建及其特征分析

李家启¹, 张玉坤², 李艳², 栾健³, 周晓东⁴

1. 重庆市气象局, 重庆 401147;
2. 重庆市酉阳县气象局, 重庆 409800;
3. 中国气象局气象干部培训学院辽宁分院, 辽宁沈阳 110166;
4. 南京吉图广行信息科技有限公司, 江苏南京 211316

收稿日期:2016-05-06 修回日期:2016-07-12 出版日期:2016-10-31 发布日期:2016-10-31
作者简介:李家启,男,1972年生,正研级高级工程师,主要从事气象服务与应用气象相关研究,E-mail:cqljq@126.com。
基金资助:
重庆市人民政府安全生产委员会项目（CQAWS201Y-002）资助。

Establishment and characteristic analysis of spatial variation pattern of thermal spectrum fingerprint

LI Jia-qi¹, ZHANG Yu-kun², LI Yan², LUAN Jian³, ZHOU Xiao-dong⁴

1. Chongqing Meteorological Service, Chongqing 401147, China;
2. Youyang Meteorological Service of Chongqing, Chongqing 409800, China;
3. Liaoning Branch of Training School of Meteorological Cadres in China Meteorological Administration, Shenyang 110166, China;
4. Nanjing Geomap Guanghang Information Science-technological Co.Ltd., Nanjing 211316, China

Received:2016-05-06 Revised:2016-07-12 Online:2016-10-31 Published:2016-10-31

摘要/Abstract

摘要： 热谱地图是利用道路的热谱指纹反映不同天气类型冬季夜间道路路面温度空间变化的模式。本文采用热谱地图技术对包茂高速公路桃花源至黑水路段的道路路面状况和2015年冬季（2015年12月至2016年2月）夜间路面温度数据进行处理，构建了桃花源至黑水路段3种天气类型热谱指纹空间变化的模式，并重点分析3种典型天气类型热谱指纹的特征及其相关性、相似性和可靠性。结果表明：2015年冬季包茂高速公路桃花源至黑水路段不同天气类型的夜间热谱指纹变化幅度存在明显的差异，路面温度标准差可作为热谱指纹类型划分的重要指标；不同天气类型热谱指纹的相似度较高（0.78-0.92），且各天气类型的热谱指纹高度相关（显著性水平达0.01）；相同天气类型热谱指纹的相似度和相关度均高于不同天气类型的热谱指纹。热谱指纹空间变化模式可有效的描述区域路网冬季夜间路面温度的变化，可为高速公路气象监测站的规划和冬季道路的管护决策提供参考。

关键词: 热谱地图, 路面温度, 热谱指纹, 相关性, 相似性

Abstract: Thermal spectrum mapping is a kind of methods that utilizes thermal spectrum fingerprint of the road to reflect the spatial variation of road surface temperature at winter night under different weather conditions.In this paper,a spatial variation model of thermal spectrum fingerprint under three weather conditions from Taohuayuan to Heishui road section was established based on the data of road surface conditions and road surface temperature at winter night at the road section from Taohuayuan to Heishui in Baomao highway in 2015.The characteristics of thermal spectrum fingerprint under three weather conditions and their correlation,similarity and reliability,were analyzed.The results show that there is a clear difference in the change range of thermal spectrum fingerprint under different weather types at the road section from Taohuayuan to Heishui in Baomao highway in 2015.The standard difference of road surface temperature is an important indicator to distinguish the types of thermal spectrum fingerprint.The similarity degree of thermal spectrum fingerprint under different weather types is high,with similarity coefficient in a range from 0.78 to 0.92.There are strong correlation in the thermal spectrum fingerprints under different weather types,with the significant level of 0.01.The similarity and correlation degrees of thermal spectrum fingerprint under the same kind of weather are higher than those under different weather types.The pattern of spatial variation in thermal spectrum fingerprint can be used to effectively describe the change in surface temperature of regional road networks in winter night.It provides a reference for meteorological station planning in highway and winter road management and control decision.

Key words: Thermal spectrum mapping, Land surface temperature, Thermal spectrum fingerprint, Correlation, Similarity

中图分类号:

李家启, 张玉坤, 李艳, 栾健, 周晓东. 热谱指纹空间变化模式构建及其特征分析[J]. 气象与环境学报, 2016, 32(5): 92-98.

LI Jia-qi, ZHANG Yu-kun, LI Yan, LUAN Jian, ZHOU Xiao-dong. Establishment and characteristic analysis of spatial variation pattern of thermal spectrum fingerprint[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2016, 32(5): 92-98.

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热谱指纹空间变化模式构建及其特征分析

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