本书是有关自然地理学和城市化领域方面的著作。本书利用多源数据和数学统计方法，在城郊农田植被生长特征对城市化响应等方面进行了探索，并讨论了气候变化和城市化背景下城郊农田景观格局、植被生产力的空间格局及其影响因素。
本书可供自然地理学或城市化研究方向的研究者或爱好者阅读。

丛书序一
丛书序二
丛书序三
前言
第一章 绪论
第一节 城市化对植被生长的影响
第二节 气候变化对农田植被的影响
一、气候变化对农田植被物候特征的影响
二、气候变化对农作物产量的影响
第三节 影响农田植被的相关因素及影响机制
一、气温
二、水分胁迫
三、二氧化碳
四、农艺管理因素及作物品种
第四节 精细化地表气温反演进展
第五节 存在的问题
第二章 千米网格尺度气象要素反演与验证
第一节 研究数据及方法
一、研究数据
二、机器算法介绍
三、自适应时空自相关机器学习算法
四、模型精度评估方法
五、甄选训练变量
第二节 中国千米网格的平均气温反演
一、平均气温交叉验证结果
二、平均气温模型总体效率评估
三、平均气温模型准确性评估
四、中国平均气温空间分布
第三节 中国千米网格尺度昀高气温反演
一、最高气温预测交叉验证结果
二、最高气温预测总体效率评估
三、最高气温预测准确性评估
四、中国最高气温空间分布
第四节 中国千米网格尺度昀低气温反演
一、最低气温预测交叉验证结果
二、最低气温预测总体效率评估
三、最低气温预测准确性评估
四、中国最低气温空间分布
第五节 讨论
第六节 本章小结
第三章 城市化对城郊农田植被健康的多重影响方式及相关因素分析
第一节 研究数据及方法
一、研究数据
二、研究方法
第二节 研究区概况
第三节 城市化对农田植被健康的总体影响
一、城市侵占农田对植被健康的时空影响特征
二、城市化对农田植被健康的影响足迹
三、自然因子与城市因子及其耦合效应对农田植被健康的影响
第四节 城市化对农田植被健康的间接影响
第五节 城郊水热条件变化与间接影响的相关关系
一、识别不同农业区诱发间接影响的重要水热因子
二、热岛效应与城郊农田植被健康间接变化的相关关系
三、城市干湿岛与城郊农田植被健康间接变化的相关关系
第六节 本章小结
第四章 城郊农田植被生产力对城市化的多重响应规律及相关因素分析
第一节 研究数据及方法
一、研究区介绍
二、考虑耕作制度的农田植被物候提取
三、突变点检测
四、分段线性回归
第二节 作物生产力指标的验证
第三节 城市化对农田植被不同时期累积生物量的影响足迹
第四节 城市化对不同关键物候期农田植被累积生物量的间接影响
一、城市化对农田植被生长期累积生物量的间接影响
二、城市化对农田植被花前生长期累积生物量的间接影响
三、城市化对农田植被花后生长期累积生物量的间接影响
第五节 城市化对农田植被生长期累积生物量的间接影响与地表气温及CO2的相关关系
一、城市化对地表气温及CO2通量的影响足迹
二、气温、CO2及其耦合效应对生长期累积生物量间接变化的相对重要性评估及其交互关系量化
三、热岛效应与不同阶段生长期累积生物量间接变化的相关关系
第六节 本章小结
第五章 城郊农田景观格局变化对农田植被关键物候特征的影响
第一节 研究方法及数据处理
一、研究方法
二、景观指标选择及数据预处理
第二节 城郊农田景观格局变化
一、城郊农田景观斑块特征沿城乡梯度的变化情况
二、城郊农田景观异质性特征沿城乡梯度的变化情况
第三节 城郊农田景观格局变化对城郊农田植被物候特征的影响
一、城郊农田景观与农田植被不同生长阶段时间物候特征的相关关系
二、城郊农田景观与农田植被不同生长阶段生长物候特征的相关关系
第四节 城市化驱动的农田组分配置变化对城郊单位农田生长期累积生物量的影响
一、筛选影响城郊单位农田生长期累积生物量的重要景观指数
二、城郊农田景观配置及组分对单位农田生长期累积生物量的影响
三、不同地理背景下城郊景观组成及景观配置对单位农田生长期累积生物量影响的重要性
第五节 本章小结
参考文献

植被是陆地生态系统的
重要组成部分，对物质及能
量循环具有重要调节作用，
是地球天然的“降温器”“净
化器”“保护器”。全球农田
植被覆盖面积约占总植被覆
盖面积的11%，农田植被是
保障全球粮食安全的基本单
元。由于耕作制度的原因，
农田植被与自然植被生长及
物候特征具有显著差异。城
市化被誉为气候变化的“自
然实验室”，阐明农田植被
生长特征对城市化不同发展
模式的响应规律，量化城市
化导致的环境变化与城郊农
田植被生长特征的时空关联
，辨识城郊景观格局变化对
农田植被生长特征的影响及
预测未来作物产量、优化田
间管理与布局、制定城郊农
业发展政策等方面均具有重
要的理论及现实意义。
本书基于多源遥感数据
、地表观测数据和再分析数
据等多源数据集，研发了地
理智能机器学习气温反演算
法；构建了千米网格尺度地
表气象要素数据集（月平均
气温、月平均最高气温、月
平均最低气温）；探讨了城
市化对城郊农田植被健康状
况的多重影响特征；评估了
引发城郊农田区域水热状况
变化与农田植被健康状况变
异的相关关系；研究了考虑
不同耕作制度下不同关键物
候期城郊农田植被生产力对
气候变化“自然实验室”的总
体和间接响应规律及其与气
温及CO2局部变异的时空关
联；量化了城市化驱动的农
田景观格局变异对单位农田
植被生产力的影响规律，分
析了不同气候背景下对单位
农田植被生产力影响最大的
景观格局因子。
本书主要研究结果如下
：率先提出了耦合自适应时
空自相关的地理智能模型，
显著地提高了千米尺度地表
气温降尺度重建结果的精度
；研究发现了城市化对城郊
农田植被健康状况影响足迹
及间接影响具有显著的空间
异质性，城市化对不同关键
物候期农田植被生物累积量
的间接影响大体呈显著促进
作用，但在不同气候背景下
，这种促进作用会有明显时
空异质性；以三大农业区为
研究案例，发现城市化对城
郊农田植被的间接影响均可
以抵消由城市化的直接影响
造成的部分TINDVI
（TINDVIBeforeMax/TIND
VIAfterMax）损失；不同气
候背景下，城郊的“热岛效
应”与“碳岛效应”与城市化
对城郊农田植被生长季累积
生物量的间接影响的相关关
系具有显著的空间异质性；
农田的景观配置及组分对于
单位农田生产力具有重要影
响，且两者的相对重要性呈
纬度性分布。
作者及其研究团队多年
来一直致力于气象水文极值
理论与实践研究，全书由北
京师范大学张强教授、长江
水资源保护科学研究所朱秀
迪博士和北京师范大学王港
博士共同完成。近年来在国
家自然科学基金面上项目“
精细时空尺度珠江三角洲城
市化对洪水响应机制及未来
洪水风险预估”（批准号：
41771536）与国家重点研
发计划项目“不同温升情景
下区域气象灾害风险预估”
（项目号：
2019YFA0606900）的资助
下，围绕城郊农田植被生长
特征对城市化响应时空异质
性的影响开展全面、系统的
研究，取得了一系列创新成
果。本书即是这些研究成果
的系统总结。
全书共分为五章。第一
章为绪论，介绍城市化对植
被生长的影响、气候变化对
农田植被的影响、影响农田
植被的相关因素及影响机制
、精细化地表气温反演进展
和存在的问题。第二章为千
米网格尺度气象要素反演与
验证。第三章为城市化对城
郊农田植被健康的多重影响
方式及相关因素分析。第四
章为城郊农田植被生产力对
城市化的多重响应规律及相
关因素分析。第五章为城郊
农田景观格局变化对农田植
被关键物候特征的影响。
在本书的编著过程中，
许多人员都为之做了大量的
工作，付出了辛勤的劳动。
本书是基于现阶段研究工作
和创新成果的总结，城郊农
田植被生长特征对城市化响
应涉及遥感科学与技术、统
计学、地理学、生态学、大
气科学等多个学科，由于作
者学识水平有限，书中难免
存在不足之处，恳请业内专
家、同行及读者批评指正，
不吝赐教，为我国城市化研
究领域的发展做出更大贡献
。
著者
2021年1月