成都市中心城区热环境评价简介

炎炎夏季,城市像被罩在一个巨大的蒸笼里,热环境成为人们最常提及的话题。而事实上,城市热环境不仅影响人们的热舒适度,对空气质量等环境要素同样有着重要影响。“城市热环境主要受温度、湿度、辐射和气流等要素影响(梁颢严等,2013)”,其研究方法主要分为以实地观测和遥感观测为主的观测法,和以数值模拟和集中参数模拟为主的模拟法(孟庆林等,2014)。此次我们采用遥感观测法,将热红外遥感数据反演所得的地表温度信息作为热环境评价的重要依据,以研究成都市中心城区的热环境状况。
以过去一年间1km地表温度月合成产品为基础数据,剔除其中因云层遮盖导致信息量缺失较大的部分,利用ArcGIS软件计算获得年均地表温度,并根据规划对部分未建区域的推算温度进行修正。在此基础上,结合用地数据进行热环境评估。
成都中心城区年均地表温度平均值为18.568℃,多数区域的地表温度在17.32-19.81 ℃之间,其次部分区域温度集中在19.81-21.05 ℃之间。其热岛强度的空间分布特征如下(图1):(1)城市热岛强度的平面结构与城市空间结构的同形同构现象明显,与城市组团格局密切相关;(2)各区块间分隔带效果减弱,热岛呈蔓延趋势,例如龙泉驿片区、新都、郫县片区与原中心城区域热岛连片现象明显;(3)与城市的开发强度关联紧密,例如西南二环至四环、东北二环内区域、龙泉驿近山建设区呈现强热岛现象;(4)城市绿化、水域可有效减缓城市热岛强度,如凤凰山、龙泉山一带及环城生态区东部的楔形绿地等降温效果明显。
研究区地表温度分布情况
统计显示,研究区各用地类型与地表平均温度的关系如下(图2):非建设用地及低密度建设用地的地表温度低于平均值;高密度建设用地和硬化地表类用地的地表温度高于均值。可见,城市下垫面的开发强度对热环境的影响显著。故选用不同的指标评价方法对非集中建设区与集中建设区内的冷源和强热岛区域进行识别。
各类用地与地表平均温度的差异
在非集中建设区,选取地表温度低于研究区平均值,即热岛强度小于零的区域为生态冷源范围。并且,因为水系和不同种类的植被的降温能力不同(胡永红和秦俊,2010),在生态冷源范围内根据现状土地利用类型划分出水域、森林和田园三类生态冷源。在集中建设区,利用自然断点法对地表温度进行分级,识别热岛强度最高的两级为强热岛I区和II区,其他区域为热环境改善区。同时,在热环境改善区中,根据规划用地的水系和绿地条件识别重要冷源范围,并根据水系和绿地的占比情况划分重要冷源类型。
成都市中心城区热环境评价结果见图3。其中,识别研究区面积的36.23%为生态冷源,此间水域冷源约5.09%,森林(乔木)冷源约13.69%,森林(灌木)冷源约18.16%,田园(草地)冷源约63.06%。森林冷源主要分布在研究区东侧龙泉山一带,少量分布在南侧丘陵地区,西北侧则以田园(草地)冷源为主。东北侧(新都、青白江),高于平均温度的生态用地比例较高,且东北向为研究区主导风向,该区域是需要重点关注的生态冷源控制区。
对于集中建设区,识别研究区面积的3.73%为强热岛I区,主要分布在五城区西南部(武侯)和西北部(金牛、新都南部),及龙泉驿区的主要建设区。8.40%为强热岛II区,主要分布在绕城内,在西南方向与双流区连片,在西北方向与郫都区连片。此外新都、青白江、龙泉驿区、温江的主要建设区,以及天府新区直管区均有分布。
识别研究区面积的35.14%为重要冷源。其中,水域重要冷源约占3.69%,绿地类重要冷源约占58.32%,;混合类冷源约占38.00%。
热环境评价结果
 
 
 
参考文献
孟庆林, 王频, 李琼. 城市热环境评价方法[J]. 中国园林, 2014(12):13-16.
胡永红, 秦俊. 城镇居住区绿化改善热岛效应技术[M]. 中国建筑工业出版社, 2010
马妮莎. 水体对城市热环境影响的遥感和模拟分析[D]. 华南理工大学, 2016.
王建国, 徐小东. 基于生物气候条件的绿色城市设计生态策略[C]// 国际智能、绿色建筑与建筑节能大会. 2006.
梁颢严, 李晓晖, 何朗杰. 广州城市尺度的热环境改善区划方法[J]. 城市规划学刊, 2013(s1).