中文摘要：

关键地气界面参数- - 地表温度具有明显的时空多变要素属性，导致城市热环境具有显著的多尺度动态演变特征。受限于较低的时间分辨率，目前卫星热红外遥感影像很难客观、准确描述城市热环境的多尺度变化特征。本项目主要研究1）发展地表温度遥感反演方法，开展较长时间序列的野外观测实验，为验证与评价相关模型提供基础资料；2）基于野外观测资料把握地表温度日内变化的物理机制，集成多源遥感数据构建地表温度的时间拓展模型，大幅提高地表温度的时间分辨率；3）从数据同化的视角，构建地表温度空间降尺度统一理论框架，提高地表温度的空间分辨率；4）实现时间模型与空间模型的耦合，生成高时间分辨率、较高空间分辨率的地表温度数据集；5）从日内变化、年内变化两个层次，实现城市热环境的多尺度动态推演，把握城市热环境在时间尺度上的演变、运移规律和机制。研究将注重观测实验、遥感模型与应用分析相结合，有望推进城市热环境研究的定量化水平。

结论摘要：

地表温度具有明显的时空多变要素属性，导致城市热环境具有显著的多尺度动态演变特征。受限于较低的时间分辨率与空间分辨率，目前卫星热红外遥感数据很难客观、准确地描述城市热环境的多尺度变化特征。本项目提出开展地表温度时间拓展模型与空间降尺度统一理论框架研究，在此基础上以北京城市热岛为对象，开展了城市热环境多尺度动态推演研究。本项目自2011年1月正式启动以来，在项目负责人的组织和协调下，开展了以下方面的研究工作（1）地表温度的野外观测实验与遥感反演此部分主要涉及到地表温度反演和野外观测实验的实施，是进行城市热环境定量研究的前提；（2）地表温度的时间拓展模型构建根据地表温度在日内、年内两种时间尺度上变化的物理机制与统计规律，建立和发展了日内、年内两种尺度的地表温度时间拓展模型，以提高卫星热红外遥感的时间分辨率，为从气候分析的角度研究城市热环境提供了大样本的基础数据；（3）基于数据同化的地表温度空间降尺度统一理论框架研究从数据同化的角度，建立了地表温度空间降尺度的统一理论框架；在统一理论框架支持下，对目前常用的若干种地表温度空间降尺度方法进行推导，并分析这些方法的区别与联系，为不同热红外遥感影像的集成提供了基础；（4）地表温度时间拓展模型与空间降尺度模型耦合分析了地表温度空间降尺度模型与时间拓展模型的耦合机制，并对时、空耦合模型进行了误差分析与真实性检验；（5）城市热环境多尺度动态推演分析了北京城市热环境在不同时间尺度上的变化特征；借鉴气象学与气候学的研究方法，分析了地表特征、气候背景与气象因素对北京城市热环境的影响机制，实现了城市热环境多尺度的动态推演。在本项目的支持下，项目组在Remote Sensing of Environment、IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing等高水平学术期刊上共发表学术论文8篇，其中SCI论文7篇。完成会议论文2篇、学位论文1篇，即将出版专著1部。完成程序软件与文档共3套、专题图件2套。项目组成员参加了IEEE国际地球科学与遥感大会（IGARSS）等高水平国际学术会议，并与加拿大西安大略大学等机构保持了密切的学术合作。1名博士生的博士论文被评为2013年北京市优秀博士学位论文。