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针对桂林喀斯特城市快速扩展所引发的热环境和热岛问题,为了快速获取桂林市城区地表热场及其影响因素的空间变化特征,基于Visual C++编程实现“喀斯特城市地表温度遥感反演系统”,对TM卫星图像利用Weng单通道算法估算地表温度,利用支持向量机方法估算亚像元地表温度,利用模型估算植被指数、不透水面率、水体指数,分析1989年和2006年植被、不透水面、水体三个因素时间和空间变化对地表热场的影响机理,构造地表热场与三个因素的多元线性回归模型来定量评价其影响关系。结果表明,“喀斯特城市地表温度遥感反演系统”具有独立运行、人机界面友好、不需面对程序编写、运行速度快、实用性强等特点；系统可快速获取地表温度场,揭示喀斯特城市热环境状况、城市热岛的规模和程度、喀斯特山峰植被的凉岛效应。利用支持向量机方法可突破地面分辨率120m的热红外波段图像估算地面温度的限制,利用地面分辨率30m的其它波段图像提取的地表参数获取该分辨率的亚像元地表温度；地表温度与植被指数、水体指数呈明显的负相关关系,并且GVI与地表温度的相关系数最大,与不透水面率呈明显的正相关关系,1989年-2006年研究区NDVI>0.4的中高植被覆盖区由76.89%大幅度降低到32.65%,NDVI低于0.2的无植被覆盖区由4.01%大幅度升高至17.15%,水体面积由3.87%降低到1.95%,不透水面率ISA>0.9的高不透水区域由12.1%大幅度升高至32.1%,导致地表温度高温区和次高温区由7.9%大幅度升高至15.9%,低温区和次低温区由61.8%大幅度降低到38.9%,热岛现象明显增强。连续大面积的不透水面是产生喀斯特城市热岛效应的直接原因,而喀斯特山峰植被、城市林地与行道树、城市中江湖等较大水体,对喀斯特城市热岛效应的缓解具有非常重要的作用,多元线性回归表明植被对整个城市地表的降温作用比水体对地表的降温作用大。