武汉市是湖北省省会（113°41′115°05′E~29°58′31°22′N之间），本次研究范围包括江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区、青山区、洪山区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区、东西湖区、汉南区等13个行政区，作为中国的经济和地理中心，总面积达8569.15km2位于我国中部地区，地处长江中下游平原（图3-2）。武汉属亚热带季风湿润气候，日照充足，气温高。武汉市自然景观资源丰富。武汉是一座江河之城，形成了以长江为干廊道的巨大水网，水资源丰富。水域总面积2217.6km2，占全市国土面积的26.1%，被誉为"百湖之城"。我国著名的"火炉"城市之一，具有显著的城市热岛效应[lbk]108[rbk]。在选择研究区域时，考虑到这些区域在自然环境和人为活动方面存在显著差异。例如，黄陂区位于武汉东部，拥有丰富的湖泊和水系，而江岸区则是武汉的城市中心，集中了大量商业和文化活动。这样的多样性为研究提供了在城市热环境方面的多角度观察，有助于全面理解武汉市的热环境格局。
表3-1 研究区域选择
（来源：作者自绘）
空间序号位置经度纬度
1黄陂区114.32357831.128342
2江岸区114.31320230.639996
3洪山区114.44970730.504314
4江夏区114.32382230.271106
5蔡甸区114.00897230.467728
6新洲区114.77667230.865421
7江汉区114.27087130.601430
8硚口区114.21492530.582202
9汉阳区114.21872430.553905
10武昌区114.31632330.554235
11青山区114.38501230.640105
12东西湖区114.13688630.620020
13汉南区114.08444530.308856
从以上数据可以初步观察到，这些区域的地理位置存在显著的差异，包括纬度和经度的变化，这将为后续城市热环境的研究提供丰富的地理背景。在确定研究区域的边界时，充分考虑了武汉市内部的地理分布和行政划分。为确保研究的合理性和可比性，选择涵盖武汉市主要行政区划的十三个区作为研究对象，即黄陂区、新洲区、东西湖区、江汉区、江岸区、青山区、武昌区、汉阳区、洪山区、江夏区、蔡甸区、硚口区和汉南区。这十三个区域的选择基于它们在地理上的广泛分布，以及在城市发展和土地利用方面的差异。通过涵盖城市中心、郊区和新兴城区，能够全面了解武汉市内不同地域的热环境特征。同时，为了保证研究的精确性，使用了精确的地理坐标，确保了研究边界的明确定义。
总体而言，选择的研究区域在地理特征和行政划分上具有代表性，有助于深入研究武汉市的城市热环境格局及其影响因素。通过对这些区域的综合考察，能够更好地理解城市热环境在不同地域间的差异，为后续的模型构建和数据分析奠定了基础。
3.2数据来源与处理
在对武汉地表热环境网络的构建中需要采用极其精确的数学模型，确保热环境影响因子的准确可靠性，在因子分析上采用数理统计分析的方法对各个指标数据进行显著性检验和标准化处理。在研究过程中，构建武汉市地表热环境数据库，从计量和空间可视化等角度对影响因素的分析。
本研究所用数据主要包括：①Landsat TM影像、Landsat OLI影像，来自美国地质调查局网站（http：//earhexplorer.usgs.gov）；②高程数据（DEM），来自地理空间数据云网站（http：//www.gscloud.cn）；③水网数，来自全国地理信息资源目录服务系统（http：//www.webmap.cn/）。这些影像通过遥感技术获取，遥感数据的时序变化能够揭示城市热环境的动态演化，尤其是在不同季节和时间尺度上的变化。搭配遥感技术的地表类型分类与识别，能够更准确地划分城市不同区域的特征，包括建筑、水体、绿地等。在ArcGIS软件中将空间坐标统一为WGS84投影坐标，消除空间上的误差，通过辐射定标、大气校正、几何校正、监督分类、人工目视解译、裁剪等处理。得到总体精度高于90%和分辨率为30m的2010、2015、2020年土地利用类型图，根据研究区土地利用现状调查资料，将土地利用类型重分类为林地、草地、耕地、水体、未利用地和建设用地6大类，这有助于进一步分析这些地表特征对城市热环境的影响。遥感影像预处理，其主要目的在于纠正原始图像中由于收到大气吸收与散射、传感器等影响造成的辐射变形以及几何变形以获得一个接近真实的图像。在数据处理方面，通过利用GIS可视化分析结合计量分析，可以自动化地提取城市热环境相关的指标，如热岛强度、地表温度梯度等，这大大提高了研究的效率，集中精力在数据解释和结论推导上。