呼和浩特市城区热岛效应及其缓解措施研究

论文摘要

随着全球气候变暖和城市化的快速发展,城市热岛效应更加突出。城市热岛效应不仅会给人类生活带来很多危害,还会增加高温灾害发生的可能性。目前,呼和浩特市城市热岛效应日益突出,成为制约城市化进程和城市生态环境良性发展的重大阻碍。因此,如何缓解城市热岛效应是城市规划管理中必须解决的核心问题。本文以呼和浩特市区为研究区,以1987年、1990年、2002年、2009年、2013年和2017年6期遥感影像为基础数据,采用单窗算法反演呼和浩特城区的地表温度,分析1987-2017年间呼和浩特市城区热岛效应时空分布特征,研究不同土地利用类型对城市热岛效应的响应程度,探讨城区热岛效应与城市用地扩展关系;选择呼和浩特城区23块公园绿地,基于2017年呼和浩特市区反演地表温度数据,分析公园绿地降温作用随距离的梯度变化规律,对公园绿地降温作用距离和降温幅度之间的关系进行研究;最后,提出缓解城区热岛效应具体措施。研究表明:（1）从时间分布上看,1987-2017年间,呼和浩特城区热环境面积呈增长趋势。从空间分布上看,城市高温等级范围逐渐扩大,市区内的异常高温区主要集中在城市中心、能耗较大的工业区、车站和裸地;城区热岛效应从城区中心沿着交通路线向外扩展。（2）呼和浩特城区各土地利用类型的地表温度有明显差异,耕地温度最低,建设用地和未利用土地温度高。从各土地利用类型对热环境影响程度来看,草地对热环境的贡献最小,其次是未利用地、水域和林地,耕地和城市建设用地的热效应贡献度大。草地对区域热环境的贡献度最小,耕地和城市建设用地区域热单元权重指数偏大。（3）呼和浩特市城市用地和热岛区域均围绕主城区向外扩展,空间分布上具有一致性。城市用地重心与城市热岛重心迁移方向一致,1987-2002年均向西南方向上迁移;2002-2009年均向东北方向上迁移;2009-2017年均向东南方向上迁移。（4）呼和浩特市公园绿地降温作用梯度变化类型可分为抛物线变化型、对数变化型和均匀变化型,与周边建设用地布局有关。呼和浩特市城市公园绿地降温作用主要分布在90-210m距离之间,城市公园绿地距离市中心越远,降温距离越大。以象限划分公园绿地平均降温作用范围大小依次为:东北<西北<东南<西南。（5）在一定范围内,随着绿地面积和周长的增加,降温范围与最高温度差值呈阶段性上升趋势,但逐渐趋于平缓。公园绿地形状越简单整齐,其降温范围与最高温度差值越大;相反,公园绿地的形状越复杂,其降温范围与最高温度的差值就越小。（6）根据呼和浩特市城市用地扩展和城市绿地布局特征,得出控制建设用地规模和城市人口规模、提高城市绿化率、加强热岛中心区域绿化建设和增加城市水体面积能有效缓解城市热岛效应,能为城市规划与建设提供参考。

论文目录

中文摘要

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 热岛效应研究进展

1.2.2 土地利用类型对热岛效应的影响研究进展

1.2.3 城市绿地降温作用研究进展

1.2.4 当前研究工作存在的不足

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 研究区概况

1.4.1 研究区位置与行政区划

1.4.2 自然条件概况

1.4.3 社会经济概况

2 数据来源与研究方法

2.1 数据来源与处理

2.1.1 数据来源

2.1.2 遥感影像处理

2.2 研究方法

2.2.1 地表温度反演

2.2.2 不同土地利用类型对热环境影响分析

2.2.3 城市热岛效应时空特征分析

2.2.4 城市用地扩展和热岛效应迁移关系

2.2.5 缓冲区分析

3 呼和浩特市城区热岛效应研究

3.1 呼和浩特市城区地表温度时空分布特征

3.1.1 呼和浩特市城区地表温度时间分布特征

3.1.2 呼和浩特市城区地表温度空间分布特征

3.2 地表温度与土地利用类型的关系分析

3.2.1 土地利用变化特征

3.2.2 土地利用类型对城市地表温度的响应关系

3.2.3 不同土地利用类型对热环境影响分析

3.3 城市用地格局时空演变及其与热岛效应的关系

3.3.1 城市用地格局时空演变特征

3.3.2 城市热岛效应时空特征

3.3.3 城市用地扩展和热岛效应迁移关系

3.4 小结

4 城市公园绿地对热岛效应的缓解作用研究

4.1 公园绿地周边温度的梯度变化规律分析

4.1.1 公园绿地缓冲区温度提取

4.1.2 公园绿地降温作用类型分析

4.2 公园绿地降温作用范围分析

4.2.1 以环路为单位进行统计

4.2.2 以象限为单位进行统计

4.3 公园绿地降温作用研究

4.3.1 绿地面积和周长对降温效应的影响

4.3.2 绿地形状指数对降温效应的影响

4.4 小结

5 呼和浩特市城区热岛效应缓解措施

5.1 合理控制城市发展规模

5.1.1 控制城市用地规模

5.1.2 控制城市人口规模

5.2 提高城市绿化率

5.2.1 加强热岛中心区域绿化建设

5.2.2 加强城市道路绿地建设

5.2.3 改变城市绿化方式

5.3 增加城市水体面积

5.4 减少人为热的排放

5.4.1 提倡低碳的出行方式

5.4.2 提倡和开发绿色能源

5.5 小结

6 结论与讨论

6.1 结论

6.2 讨论

参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 峰一

导师: 甄江红

关键词: 城市热岛,土地利用类型,建设用地,城市公园绿地,降温作用,缓解措施,呼和浩特城区

来源: 内蒙古师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 气象学,环境科学与资源利用

单位: 内蒙古师范大学

分类号: X16

总页数: 61

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呼和浩特市城区热岛效应及其缓解措施研究

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