北京城市空间形态对热岛与干岛的影响
编号:74
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更新:2021-09-28 17:27:22
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口头报告
摘要
在城市尺度上探究城市空间形态布局对城市热岛(UHI)与城市干岛(UDI)影响研究,对于城市规划中通风环境改善、生态宜居城市建设具有重要意义。以北京为例,利用2009—2018年高密度自动气象站逐小时气象资料和2018年NPP/VIIRS夜光卫星资料,用UHI、基于城乡比值法构建的比湿比(qr)等指标分别描述城市化对UHI和UDI的影响;利用2017年1:2000基础地理信息和Landsat8卫星资料,开展了北京中心城区建筑高度(BH)、建筑密度(BD)、建筑高度标准差(BSD)、容积率(FAR)、迎风截面积指数(FAI)、粗糙度长度(RL)、天空开阔度(SVF)、城市分数维(FD)等8个空间形态参数和植被覆盖度(VC)、不透水盖度(IC)、反照率(AB)等3个陆表参数的提取,并在城市尺度上开展了这些参数与UHI、qr之间空间相关性及变化影响研究。结果显示::2009—2018 年北京主城区年均、四季以及夜晚 02 时 UHI 均存在一个较为固定的形态,年均、春、夏、 秋、冬、白天 14 时和夜晚 02 时 UHI 分别为 1.81℃、1.50℃、1.43℃、2.16℃、2.17℃、0.48℃ 和 2.77℃;8 个空间形态参数在一年中大部分时段与 UHI 存在明显空间相关性,这种相关 性在冬季强于其他季节,在夜晚 02 时强于白天 14 时,排名前三的分别为 SVF、FAR 和 BD。 空间形态参数已超越陆表参数成为 UHI 变化的重要驱动因子,11 种参数对 UHI 变化的单 独贡献为 13.7%~63.7%,其中夏季、冬季和全年时段贡献最大的空间形态参数分别是 BD (43.7%)、SVF(63.7%)和 SVF(45.4%),贡献最大的陆表参数分别是 VC(42.6%)、AB (57.1%)和 VC(45.3%);夏季、冬季和全年时段多个参数对 UHI 变化的综合贡献分别为 51.4%、69.1%和 55.3%,主导要素分别为 BD、SVF 和 BD。北京中心城区的比湿(q)为郊区的81%~114%,城市干岛(UDI)效应和城市湿岛(UWI)效应常年并存。最大 UDI 出现在秋季白天,最大 UWI 出现在冬季夜间。UDI效应容易出现在VC<11%、IC>85%、BH>15m、BD>24%的区域,而UWI效应更可能出现在VC>35%、FAR<0.3的区域。4个城市空间形态参数(建筑高度 BH、建筑密度 BD、容积率FAR和天空开阔度SVF)和2个陆表参数(植被覆盖度VC和不透水覆盖IC)对不同时间段qr空间变化的贡献为6.2%~33.5%,其中VC最大(33.5%),其次是BD(31.9%)和SVF(29.9%), 影响年均qr的主要因素是BD,贡献率为18.9%。与城市化参数相比,UHI 更为重要,对 q 变化的贡献可达 35.7%。
稿件作者
刘勇洪
中国气象科学研究院
徐永明
南京信息工程大学遥感与测绘工程学院
舒文军
北京市气候中心
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