【摘 要】
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城市公园是缓解城市热岛效应、调节城市热环境的有效途径,明确城市公园的降温效果及降温机制对于优化公园空间结构、以规划设计应对气候变化有着重要意义。但目前的研究主要集中于公园内部空间结构对降温效果的作用,忽视了公园周围环境的影响,一定程度上影响了对城市公园降温机制的科学阐释。本研究以武汉市解放公园为例,基于Landsat8影像反演地表温度,明确公园及周围缓冲区的热环境空间分布特征;利用百度影像地图和水
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城市公园是缓解城市热岛效应、调节城市热环境的有效途径,明确城市公园的降温效果及降温机制对于优化公园空间结构、以规划设计应对气候变化有着重要意义。但目前的研究主要集中于公园内部空间结构对降温效果的作用,忽视了公园周围环境的影响,一定程度上影响了对城市公园降温机制的科学阐释。本研究以武汉市解放公园为例,基于Landsat8影像反演地表温度,明确公园及周围缓冲区的热环境空间分布特征;利用百度影像地图和水经微图获取公园内部空间结构及周围环境特征,细分周围环境的基质类型;构建各影响因素与地表温度或降温幅度的数量关系,揭示解放公园降温效果的主要影响因素及其降温机制。主要研究结果如下:(1)解放公园内部环境平均地表温度比公园周边环境平均地表温度低5.98℃,具有明显的冷岛效应。但公园对于其周围环境不同基质的降温效果各不相同,从降温距离来看,解放公园对三种不同基质的降温距离从大到小依次为道路基质(850m)>高层建筑基质(380m)>高密度建筑基质(330m);从降温幅度来看,解放公园对三种不同基质的降温幅度从高到底依次是高密度建筑基质(8.7℃)>道路基质(8.2℃)>高层建筑基质(6.5℃)。而植被基质因和公园有同质性,公园对植被基质的降温作用呈现出明显的叠加效应。(2)解放公园内部热环境主要受景观面积(TA_L)、硬质地表近圆形形状指数(CIRCLE_MN_B)和硬质地表中最大斑块占景观面积比(LPI_B)的影响,这些均是表征景观空间结构的指标,其中TA_L对热环境变化的贡献程度最高。公园内地表温度与景观面积呈负相关关系,景观面积每增大0.1hm~2,地表温度会下降0.2℃;硬质地表近圆形形状指数每增加10%,地表温度会下降0.8℃;硬质地表中最大斑块占景观面积比每增加10%,地表温度会上升0.004℃。对于公园内部环境而言,硬质地表和植被相关指标均对公园内部热环境具有重要作用。(3)解放公园对周边环境的降温效果主要受归一化建筑指数(NDBI)、植被面积(CA_V)、景观独立核心斑块密度(DCAD_L)、植被边缘对比度(ECON_MN_V)和建筑高度(BH)的影响,其中贡献度最大是NDBI。NDBI、植被边缘对比度与降温幅度呈正向关系,植被面积、景观独立核心斑块密度和建筑高度与降温幅度呈负向关系。当其他因素不变时,NDBI每增加10%,公园对其降温幅度会增加1.5℃;植被面积每增加0.1hm~2,降温幅度下降约0.5℃;建筑高度每增加10m,降温幅度下降0.07℃;植被边缘对比度和景观独立核心斑块密度对降温效果变化的影响程度较小。对于公园周边环境而言,建筑用地对公园降温效果的发挥起主导作用。(4)不同环境基质下影响公园降温效应的主要因素不同,同一指标在不同环境基质下对降温效果的贡献度也不同。植被基质中归一化植被指数(NDVI)是影响公园降温效果的最主要因素,NDVI每增加10%,公园的降温幅度下降1℃;道路基质内公园的降温效果主要受到硬质地表覆盖特征的影响,NDBI每增加10%,公园的降温幅度将会上升1.8℃;高密度建筑基质内公园降温效果主要受景观独立核心密度(DCAD_L)和NDBI的影响,DCAD_L每增加10%,降温幅度下降0.0016℃,NDBI每增加10%,公园的降温幅度会上升1.5℃;高层建筑基质中公园的降温作用主要受地表覆盖变化的影响,NDVI每增加10%,可使降温幅度下降1℃,NDBI每增加10%,可使降温幅度上升1.6℃。总体来看,城市公园对各环境基质降温效果的主要影响因素虽不完全一致,但均与建设用地和绿地有关。其中植被基质和高层建筑基质中绿地对公园降温效果的发挥起主导作用,道路基质和高密度建筑基质中建设用地对公园的降温效果起主导作用。
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