摘要
在全球气候变暖的大背景之下，气候变化加剧了全球陆地极端天气事件的发生频率和强度，二十一世纪城镇化的步伐加快，土地利用的大量转型给城市热环境带来挑战，高温、热浪和强降水等极端天气影响了人居环境的舒适度和人类社会的可持续发展。兰州地处中国西北内陆地区，是坐拥435万人口的河谷型城市，也是兰西城市群的中心城市，更是中国西北地区重要的工业基地和综合交通枢纽，目前对于兰州市土地利用变化对于地表温度影响的具体研究较为缺乏，探讨兰州市土地利用转型对于地表热环境的影响对于改善内陆河谷型城市人居环境质量、推动区域环境可持续发展和生态文明绿色发展与建设具有重要的理论和现实意义。因此本文以兰州市1990、1995、2000、2005、2010、2015、2020年的土地利用数据和1990年7月15日、1995年7月29日、2000年7月16日、2005年7月30日、2010年8月10日、2015年8月14日、2020年7月24日的地表温度数据，将土地分为耕地、林地、草地、水域、滩地、城镇用地、农村居民点、其它建设用地和裸土地，利用土地利用动态度和转移矩阵分析兰州市土地利用时空变化特征，采用空间自相关分析探究地表温度空间集聚特征，运用贡献度指数和叠加分析探究不同土地利用类型对地表温度的影响，并选取地表因子定量分析研究区地表热环境的驱动力，主要研究结论如下： （1）1990-2020年兰州市土地利用类型以城镇用地为主，耕地次之，三十年期间城镇用地面积增加75.89%，其余用地面积均减少。单一动态度显示裸土地的减少速度最快，为?3.33%，其次是滩地，为?2.78%，城镇用地的扩张速度最快，为2.53%。土地利用转型具有明显的阶段性特征，以2015年为界，前一时段主要是耕地、林地、农村居民点向城镇用地转化，后一时段各用地类型间均存在相互转移。 （2）1990-2020年兰州市地表平均温度上升了7.58℃，中温区面积增长率为37.09%，而低温区、次低温区、次高温区、高温区面积增长率依次为?29.45%、?40.45%、?15.48%、?65.21%。1990-2020年期间安宁堡、雁北街道和彭家坪镇的次低温区、低温区不断缩减，并逐渐转化为中温、次高温分布区域。次高温、高温区范围也呈缩减态势，沙井驿、土门墩、西站街道始终为次高温、高温分布区。三十年间兰州市主城区各街道的地表温度等级均有不同程度的上升。从空间自相关分析来看，地表温度高-高聚集区由集中连片分布演变为分散碎片化分布，低-低聚集区由沿黄河河道呈片状分布演变为只在黄河河道分布。 （3）在1990-2020年期间，耕地、林地、草地、水域、滩地、城镇用地、农村居民点和其它建设用地的平均温度依次升温8.74℃、6.66℃、4.85℃、3.14℃、10.93℃、7.17℃、9.19℃和8.53℃，裸土地降温5.31℃。从各个土地利用类型的贡献度来看，草地、城镇用地、其它建设用地均对区域地表温度值存在明显的正贡献，耕地、林地、水域和滩地对研究区地表温度存在负贡献。从土地利用类型与地表温度等级的叠加分析来看，耕地在各个温度等级区均有分布，在次低温区中的占比最高；林地主要分布在低温区、次低温区、中温区和次高温区，在次低温区中的占比最高；草地主要分布在高温区；水域在低温区的占比遥遥领先；滩地主要分布在低温区和次低温区；城镇用地在各个温度等级区均有分布，在中温区中的占比最高；农村居民点在各个温度等级区均有分布；其它建设用地和裸土地在高温区中的占比均为最高。 （4）各地表因子与地表温度之间的皮尔逊相关性分析的绝对值依次为：植被覆盖度(?0.440)＞建筑密度(0.391)＞不透水面占比(0.366)＞水体占比(?0.229)＞迎风面指数(0.130)＞建筑高度(0.017)，且均通过了0.01的显著性检验，可见植被覆盖度、建筑密度、不透水面占比和水体占比与城市热环境的相关性最强。各地表因子中，水体占比和不透水面占比是地表温度空间分异的主要驱动因子，其因子解释力均大于0.2。交互探测结果显示，植被覆盖与水体占比、植被覆盖度与不透水面占比的交互式作用为非线性增强，其余因素两两交互均为双因子增强。
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