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北京市热岛效应现状及绿地对缓解热岛效应影响因子研究

2020-12-08阅读(144)

北京市热岛效应现状及绿地对缓解热岛效应影响因子研究

论文摘要

在城市化的过程中,由于下垫面环境的改变,导致城区温度高于郊区温度,这种现象称之为热岛效应。尽管城市热岛效应并不会直接造成经济损失与人员伤亡,但是它间接的影响着市民的生产生活。本研究对2017年夏季北京市五环内主城区热岛效应现状进行研究,并选取北京市五环内不同大小、类型的65块城市绿地通过大量数据线性拟合以及控制变量法两种实验方法对城市绿地内部温度的影响因素、绿地降温范围的定量及其影响因素进行研究,得出以下结论:（1）目前北京市主城区存在着较为明显的热岛效应。自二环至五环高温区域占比逐渐减小,低温区域占比逐渐增大。研究区域西南、东南象限区域高温占比最高,东北、西北象限区域低温区占比最高。大面积的高温热岛区域多为老旧平房居住区、工厂、批发市场、火车站等。小面积、零散分布的高温热岛区域多为居住区、学校、工厂等。低温冷岛区域在四环至五环之间大片分布且呈现相互连接的态势,四环内低温冷岛区域分布较为零散、独立其多为城市公园绿地。（2）绿地内部温度影响因素分析中得出结论:绿地面积越小,降温效果越不显著。当绿地面积在1-10公顷时,绿地内部平均温度会随着面积的增大而减小。当面积大于10公顷时,绿地内部的平均温变化不大。绿地内部温度与绿地周长以及形状指数无明显关联。绿地内部植被覆盖程度与绿地内部温度有着较高的负相关性,当植被覆盖每提高1%,绿地内部平均温度便会下降0.158℃。（3）绿地降温范围影响因素分析中得出结论:绿地面积越小,降温范围越小。当绿地面积在0-7ha之间或是绿地周长在0-1.5km之间时,绿地的降温范围会随着绿地面积的增加而增加。当绿地面积超过7ha时或绿地周长大于1.5km时,绿地的降温范围不再随着绿地面积的增加而增加。绿地的降温范围普遍停留在150m—250m之间。当绿地面积相同的情况下,绿地的降温范围随绿地周长的增加而减小,随形状指数的增加而减小。（4）城市绿地周边用地中不透水面占比对城市绿地的降温范围也有着较为明显的影响。在绿地面积相同的情况下,每当绿地周边不透水面面积占比提高1%时,绿地降温范围会下降约4.01m。所得结论为北京市未来发展和城市绿地规划工作提供一定的数据及理论支持。同时其他城市在城市绿地规划中可以根据该本文研究成果为城市空间结构以及绿地的布局提供科学依据,以达到为城市提供低热舒适居住环境的目标提供参考依据。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 1.绪论
  •   1.1 研究背景
  •     1.1.1 城市的快速发展
  •     1.1.2 城市化进程对城市环境带来破坏
  •     1.1.3 大数据背景下的风景园林
  •   1.2 国内外研究综述
  •     1.2.1 热岛效应
  •     1.2.2 城市热岛效应的成因
  •     1.2.3 国内外城市热岛效应研究进展
  •       1.2.3.1 “城市热岛效应”关注度分析
  •       1.2.3.2 国内外城市热岛效应观测研究进展综述
  •       1.2.3.3 国内外城市热岛效应遥感观测研究进展综述
  •       1.2.3.4 国内外城市热岛效应的模拟预测研究进展
  •     1.2.4 绿地对缓解城市热岛效应国内外相关研究进展
  •       1.2.4.1 “绿地对缓解城市热岛效应”关注度分析
  •       1.2.4.2 “绿地对缓解城市热岛效应”国内外研究进展
  •   1.3 3S技术的发展在城市景观生态学中的应用
  •   1.4 目前研究中存在的问题
  •   1.5 研究目的及意义
  •     1.5.1 研究目的
  •     1.5.2 研究意义
  •   1.6 研究内容
  •     1.6.1 研究区域热岛效应现状分析
  •     1.6.2 绿地内部温度影响因素分析
  •     1.6.3 绿地降温范围影响因素分析
  •   1.7 论文创新点
  •     1.7.1 研究内容创新
  •     1.7.2 研究方法创新
  •   1.8 研究方法
  •     1.8.1 学科交叉法
  •     1.8.2 文献分析法
  •   1.9 技术路线图
  • 2.研究区域概况
  •   2.1 研究区域概况
  •     2.1.1 地理情况
  •       2.1.1.1 地理位置
  •       2.1.1.2 地形地貌
  •       2.1.1.3 水文
  •       2.1.1.4 气候
  •     2.1.2 社会经济情况
  •     2.1.3 园林绿化情况
  • 3.2017年夏季北京市主城区地表温度反演
  •   3.1 地表温度反演理论基础
  •   3.2 遥感数据预处理
  •     3.2.1 研究采用数据
  •     3.2.2 遥感数据预处理
  •       3.2.2.1 图像剪裁
  •       3.2.2.2 辐射定标
  •   3.3 基于单窗算法的地表温度反演
  •     3.3.1 单窗（MV）算法地表温度反演步骤
  •     3.3.2 相关参数计算
  •       3.3.2.1 地表亮温TB
  •       3.3.2.2 地表比辐射率
  •       3.3.2.3 大气透射率
  •       3.3.2.4 大气平均作用温度Ta的估算
  •     3.3.3 北京市城市地表温度反演
  • 4 北京城市热岛效应现状分析
  •   4.1 地表温度等级划分
  •   4.2 热岛空间格局分析
  •     4.2.1 基于环路的北京市主城区热岛效应现状分析
  •     4.2.2 基于象限的北京市主城区热岛空间格局分析
  •   4.3 热岛、冷岛区域空间分布
  •     4.3.1 热岛区域分布图
  •     4.3.2 冷岛区域分布图
  •   4.4 本章小结
  • 5.城市绿地内部温度影响因素分析
  •   5.1 绿地降温机制
  •     5.1.1 直接降温效应
  •     5.1.2 间接降温效应
  •   5.2 城市绿地布局信息提取
  •     5.2.1 遥感影像的选取
  •     5.2.2 样本绿地的选取原则
  •     5.2.3 研究绿地的选择
  •       5.2.3.1 研究绿地勾画
  •       5.2.3.2 研究绿地信息相关信息提取
  •       5.2.3.3 研究绿地分组
  •   5.3 绿地内部温度影响因子分析
  •     5.3.1 绿地内部温度与绿地面积相关性分析
  •     5.3.2 绿地内部温度与周长相关性分析
  •     5.3.3 绿地内部温度与形状指数相关性分析
  •     5.3.4 绿地内部温度与植被覆盖度相关性分析
  •   5.4 本章小结
  • 6.城市绿地降温范围影响因子研究
  •   6.1 绿地降温范围研究前期数据准备
  •     6.1.1 建立缓冲区
  •     6.1.2 缓冲区内部温度信息提取
  •     6.1.3 确定绿地降温范围
  •   6.2 绿地降温范围相关性研究
  •     6.2.1 绿地降温范围与绿地面积相关性分析
  •     6.2.2 绿地降温范围与绿地周长相关性分析
  •     6.2.3 绿地降温范围与绿地形状指数相关性研究
  •   6.3 城市绿地降温范围与周边用地类型相关性分析
  •     6.3.1 样本绿地对照组筛选
  •     6.3.2 绿地降温范围与周边不透水面相关性分析
  •   6.4 本章小结
  • 7.结论
  •   7.1 研究的主要内容及分析结论
  •   7.2 不足
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 井超

    导师: 马晓燕

    关键词: 北京城市热岛效应,城市绿地,降温效应

    来源: 北京农学院

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 气象学,环境科学与资源利用,建筑科学与工程

    单位: 北京农学院

    分类号: TU985.12;X16

    总页数: 95

    文件大小: 8394K

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