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摘要
近年来天津快速城市化进程导致人口数量迅猛增加,土地开发强度明显上升。随着城市环境的变化,城市热岛效应日趋显著。当前通过优化城市形态缓解热岛效应被认为是很有潜力的调控措施,但针对天津城市形态要素定量化表达及其对地表热环境综合影响机制的研究仍然较少。利用Landsat 8遥感影像数据和清华大学研发的全球10 m分辨率土地覆盖数据,以天津中心城区为例,研究了城市形态对夏季热环境的影响。首先将天津市中心城区按边长120 m基本单元进行网格化处理,然后通过遥感反演解译和空间分析方法计算各网格内平均地表温度与关键形态要素,最后比较Ordinary Least Squares(OLS)模型与Spatial Lag Model(SLM)模型的优劣并选取最优模型深入剖析建筑密度、天空开阔度、容积率、绿化率等指标对地表温度综合影响及季节变化规律。结果表明,(1)天津中心城区形态要素表现出一定的空间分布规律:不透水层百分比呈现单核聚集空间分布;绿地率呈现出点状分布为主、线面结合的空间分布格局;水体百分比高值主要分布于城市河网、大型水体;建筑高度呈现从市中心到郊区呈现逐渐降低的趋势;天空开阔度从市中心至郊区逐渐增大;建筑密度与土地开发强度密切相关,工业园区、商业中心和老旧居民区普遍在52%以上;高容积率地区沿海河呈三角形松散分布。(2)相比于OLS模型,SLM可更好的解释地理事物的空间关系,是研究城市热环境影响机理的有效方法。(3)城市形态对地表温度综合影响分析结果表明,不同形态要素组合方式下要素的热环境影响排序发生显著变化,并且表现一定季节变化规律。对于地表温度,水体百分比、绿地率、建筑高度是负贡献指标,不透水百分比、天空开阔度、建筑密度是正贡献指标,而容积率表现出对地表温度的双向调节作用。研究成果可为社区建筑布局、城市发展规划以及改善城市生态环境提供参考依据。
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单位天津市气候中心
