摘要
城市化使城市下垫面属性改变，人工表面取代自然地表，导致室外热环境恶化，其形成的城市热岛效应引发的异常气候问题严重危害人类的生命健康。研究已证实植被可以通过遮荫和蒸腾等作用产生降温的生态效益，但其产生的生态效益与植被的规模或种类分布方式等之间的联系仍没有被明确量化掌握。目前，通过不同指标对绿地特征进行概括，从而精准量化绿地对室外热环境的调节作用已成为研究重点。 本文首先对绿地面积、绿化覆盖率、绿地率、乔木覆盖率、三维绿量以及天空可视度六种指标调控室外热环境的研究进行综述：分析各绿化指标之间的区别，并分别论述各绿化指标与热环境相关研究，总结各指标量化降温效应的特点及局限性。 之后以中国矿业大学南湖校区为研究区，在2021年的8-9月对校内36个不同绿化水平的绿地进行实地调研，对乔木覆盖率、三维绿量、天空可视度、绿视率4种指标进行现场测定，同时采用移动观测法获取正午时间段内各测点热环境数据，包括气温、地温、湿度、风速、太阳辐射、叶温等。通过相关性分析、多元回归分析、K-均值聚类、多元方差分析法探讨绿化指标与绿地间关系；通过典型相关分析、相关性分析、层次分析、多元回归分析法探讨绿化指标与热环境间关系；通过因子分析法将4种绿化指标降维，获得绿化数量因子与绿化结构因子，并通过相关性分析、回归分析探索两个公因子与热环境间关系；通过相关性分析、多元回归分析探讨植被空间结构特征与热环境间关系。 研究得出主要结论，绿化指标方面：（1）4种绿化指标之间存在显著的相关关系；（2）乔木覆盖率和三维绿量受冠幅和树高影响较大，天空可视度和绿视率受树高影响较大；（3）乔木覆盖率和三维绿量倾向表征绿地内植被绝对数量，绿视率和天空可视度倾向于表征绿地绿化通透程度。绿化指标与热环境方面：（1）4种绿化指标与气温、地温、风速均存在显著相关关系，乔木覆盖率和三维绿量与湿度存在显著相关关系，天空可视度和绿视率与湿度无相关关系，证明绿化有调控室外热环境的作用；（2）室外热环境状况是由多种绿地特征共同作用的结果，气温主要受绿化数量因子影响，地温的变化受绿化数量与绿化结构的多重影响，湿度主要受绿化数量因子的影响，风速主要受绿化结构因子的影响，气温与地温的最大影响指标是天空可视度，湿度最大的影响指标是乔木覆盖率，风速最大的影响指标是绿视率；（3）三维绿量的垂直空间分布与热环境具有一定的关联性；（4）天空可视度对太阳辐射的影响最强；（5）叶温和湿度具有一定的关联性，天空可视度对叶温有一定的影响作用。最后根据研究所得结论，以改善夏季室外热环境为目标，对研究区进行改造设计。 本文研究结论为量化绿地降温效应提供了新的视角，推动了精准量化绿地降温效应相关研究。
NETL