在大湾区生活的大家，是否有感觉近几年越来越热了呢？自《粤港澳大湾区气候监测公报》2018年发布起，我们每年都能看到关于高温的不同表述：
《2023年粤港澳大湾区气候监测公报》节选
图源：自绘
总体而言，全球变暖、快速城市化进程和城市热岛效应造成了城市热环境的恶化。城市气候越热，居民越容易出现热不适，与热相关的疾病风险不断增高，降温耗能也不断增多。因此，有必要评估人们对城市热环境的感知状态，探测城市热不适的时空分布状况，从城市区域角度提出的降温策略。
2023年大湾区高温日数分布图
图源：《2023年粤港澳大湾区气候监测公报》
而为城市“探热”，通常有几种方式——
室外热舒适的研究集中在街区、社区尺度，获取热舒适状况的方法主要有手持/移动传感器、问卷调查等。
这类方法结果较为精细，十分灵活，为热舒适研究提供了基础和多样化研究成果。但这些方法数据收集困难、人工成本高，实际研究时间通常局限于几个月甚至几天，难以长时间、大范围地评估体感热不适状况。
少部分研究在国家尺度主要使用固定气象站点数据。
该方法的数据质量较好，获取难度较低，适合宏观或者特定地区的研究分析：如评估全国多个城市的常年热舒适度；评估城市内景区的热舒适度等。但多数情况下这些研究结论趋向于总结和横向比对，无法指导具体实践。
随着遥感技术与气象再分析技术的发展，当下，有多种时间和空间尺度的遥感影像用于城市地表的大面积监测。
基于遥感数据的城市热舒适度反演，可实现由点到面的区域热舒适度快速评估，是获取全域热舒适度的新方法。
我院白云分院积极拓宽多源数据治理与应用渠道，利用丰富的卫星遥感资源，进行城市热舒适栅格数据集的研发，进一步挖掘遥感数据价值，支撑粤港澳大湾区城市热浪治理、降温管理等工作。
该项研究以在全球具有广泛适应性的通用热气候指标（Universal Thermal Climate Index, UTCI）为人体热舒适度评估指标，综合考虑温度、湿度、风速、辐射、自适应的人体参数等因素，进行城市热舒适栅格数据集的反演。
本研究利用MODIS卫星注和ERA5再分析数据集进行综合反演与计算，得到2002 年、2005 年、2010 年、2015 年和 2020 年覆盖大湾区每日昼夜的1KM城市热舒适栅格数据集。
春季城市热舒适栅格数据集
图源：自绘
选取的Aqua卫星注数据约在当地的14:00和2:00过境粤港澳大湾区，大约是每一天最热和最冷的时刻，适合用于热舒适昼夜差异。最终衍生出年度、季度、月度、昼夜等城市热舒适专题数据集，可进行均值、频数和热岛效应等时空分析，为后续展区域与城市热舒适时空分析的研究提供基础。该项研究成果已形成论文在SCI期刊Urban Climate上发表。
随着卫星资源的日趋丰富与发展，基于卫星遥感数据评估城市及区域级别的热舒适状况，将是城市热研究的一大趋势，而不同种类和时空分辨率的遥感数据集能提供不同精度的评价结果，可根据研究范围和需求，快速评估城市人体热舒适历史发展与现状分布，从而有效指导城市内部的热管理策略。
白云分院将充分利用我院广州市航空遥感综合指挥中心、广东省城市感知与监测预警重点实验室、广东省卫星应用市级节点等资源，推动遥感数据的挖掘和应用，进一步在热舒适领域开展更深层次的研究，以“空天感知”助力城市降温解暑。
注：分别发射于1999年和2002年的Terra和Aqua卫星搭载着国际著名对地观测传感器MODIS，它们每1至2天扫描地球表面一次，获得0.4至14.4μm光谱段内的36个光谱波段的遥感数据，空间分辨率从250m到1km不等。该卫星数据在大气，海洋，陆地，植被等方向均有丰富的研究成果。
供稿｜白云分院
技术审核｜总工程师办公室
文图编辑｜办公室
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