城市绿地对热环境的影响——以北京五环区域为例

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中文摘要：城市化水平不断提高导致城市急剧升温，严重影响城市生态环境质量和居民生活。城市绿地通常被视为城市中的冷岛，可缓解周边区域热环境、提高人体舒适度。北京五环内区域作为北京市核心区域，建设发展速度快，人口容量大。因此，探究北京五环内区域绿地动态变化及其对热环境的影响对于制定通过生态手段改善城市热环境的缓解措施具有重要意义。本文利用1999-2017年间五期夏季（7月份）遥感影像，以城市化水平较高的北京市五环内区域为对象，探讨其地表温度时空演化特征，阐明不同土地利用类型下的地表温度差异，并精确分析城市公园冷岛效应与其景观格局特征的相关性。本文的主要研究结果如下：（1）1999-2017年间，北京五环内热环境时间变化总体分为两个阶段，1999-2011年高温区和极高温区面积逐渐增加，2011-2017年热环境状况有所改善。空间变化上，1999年地表温度较高的区域集中在二环内。1999年后逐渐向外转移，至2011年，高温区和极高温区集聚在三环至五环中间以南区域。2017年，五环内区域热环境整体有一定程度的改善。（2）1999-2017年草地、水体面积占比无明显变化，裸地面积占比逐渐减少，不透水面面积占比总体呈先升后降，林地面积占比逐渐增加。空间变化上，1999-2005年，裸地大面积减少，四环至五环间的东北部区域由不透水面和裸地转变为林地，而东南部区域的林地则转变为不透水面。2009年，裸地仅零星分布在四环至五环间区域。2009-2011年，空间格局没有明显变化。2017年，整个五环内区域林地面积明显增加，不透水面面积减少。（3）各土地利用类型的地表温度均值由低到高依次为水体、林地、草地、裸地、不透水面。林地和不透水面面积比是影响五环内区域热环境的重要因素。利用CA-Markov模型预测2035年土地利用格局可知：2035年，不透水面和林地为北京五环内区域主要用地类型（面积占比总和＞94%）。由土地利用与地表温度的相关性模型可得2035年地表温度为44.13℃。（4）所选取的73个公园内部平均温度为40.76℃，比同年北京五环内区域平均地表温度低5.21℃。公园内部温度主要受公园面积和形状的影响。73个公园的平均降温范围为0.40km，平均降温幅度为4.52℃，平均降温梯度为12.88℃/km。公园面积越大，内外林地、水体比例越高，不透水面比例越低，形状越复杂，内外斑块越分散，公园对周边区域的降温效果越好。此外，通过对城市公园各景观格局指标与其冷岛效应进行逐步回归分析，得到关于城市公园降温范围、降温幅度和降温梯度的相关性模型，拟合度分别为0.75、0.79、0.68，可较好的阐释城市公园的降温规律。本文通过探究北京五环内区域热环境变化及缓解措施，得到土地利用与地表温度的相关性模型及城市公园降温规律模型，以期为改善城市人居环境、合理规划城市用地提供参考。

作者：

袭月

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关键词：

城市热环境地表温度土地利用城市公园冷岛效应

授予学位：

硕士

学科专业：

水土保持与荒漠化防治

导师：

陈立欣

学位年度：

2021

学位授予单位：

北京林业大学

语种：

中文

中图分类号：