巴基斯坦章格县土地利用/土地覆盖变化、气候变率与人口压力下城市热动力演变的长期遥感分析（1990–2025）

《Scientific Reports》：Thirty-five years of urban expansion and thermal transformation: Integrating LULC change climate variability and population growth

　　## 摘要快速的城市扩张会改变地表热环境条件，但对这些变化的评估往往未考虑气候变率、人口压力及不确定性因素。本研究利用基于Landsat的土地利用/土地覆盖（LULC）分类、地表温度（LST）、地表城市热岛（SUHI）、城市热场方差指数（UTFVI）、光谱指数、Getis–Ord Gi*热点分析、Pearson相关性及多元线性回归（MLR），对巴基斯坦章格县1990年、2000年、2010年、2020年及2025年的长期土地利用/土地覆盖与热动力演变进行了调查。Landsat反演的LST与MODIS数据进行了独立比对，同时利用ERA5-Land、CHIRPS和GHS-POP数据刻画气候与人口背景。城市用地面积从62.67 km2（0.98%）扩展至341.36 km2（5.37%），其中219.53 km2的植被地被转化为城市用地。最大LST从49.09 °C升至55.01 °C，99%置信水平的热点区域面积从856.42 km2扩大至1,041.31 km2。LST与NDVI及NDMI呈负相关，与NDBI及NDBaI呈正相关。MLR模型解释了54.2%–83.1%的LST空间变率。MODIS比对结果显示，尽管存在系统性绝对温度差异，两者仍具有高度的空间对应性（R2 = 0.752–0.843）。气温以每十年0.199 °C的速率显著升高，人口从158万增至344万。研究结果表明，章格县的热环境演变反映了土地利用/覆盖变化、气候因素和人口压力的交互作用，而非单纯的城市扩张所致。