北京城市热岛效应及绿地降温作用研究

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导师姓名
朱清科
学科专业
复合农林学
文献出处
北京林业大学   2014年
关键词
城市热岛效应论文  城市绿地论文  降温作用论文  建设用地论文  容积率论文
论文摘要

本文以北京为研究区,以三期Landsat系列影像为基础数据,利用遥感影像提取植被和建筑信息,并反演研究区的亮度温度,用于表达城市热岛效应。对2004年至2013年间北京的城市热岛效应、城市绿地和城市建设用地的动态变化规律进行分析,并对热岛与建筑和植被的关系进行研究。本文在研究区选择了30块城市绿地,分析绿地降温作用随距离的梯度变化规律,并对绿地面积与绿地降温作用距离和降温幅度之间的关系进行研究。分析每块城市绿地对在东、南、西、北四个方向上的建设用地类型的城市热岛效应缓解作用的差异,并对绿地的降温幅度与建设用地面积和建设用地容积率之间的关系进行研究,得到的主要研究结果如下:(1)北京的绿岛主要分布在北城,特别是西北方向,热岛主要分布在南城。将北京市五环以内区域分别以东南、西南、西北和东北四个象限和环路为统计单元,在空间方位和圈层结构上对近十年间北京市城市热岛效应的变化规律进行研究,研究结果表明北京市的热岛强度整体上是在减弱的。(2)在近10年的时间里,城市绿地的面积是逐年减少的。从2004年至2013年间,研究区的城市绿地共减少近5000公顷,越远离中心的区域减少的面积越多;城市建设用地的面积增加7000多公顷,增加的建设用地主要分布在三环至五环的区域内。(3)城市绿地具有缓解城市热岛效应的作用,北京市城市绿地降温作用的作用距离大概在100-200m之间。城市绿地的作用距离随着环路的增加呈现增加的趋势,越远离市中心的城市绿地,其降温作用的作用距离越大。绿地面积与绿地降温作用的作用范围之间呈现对数变化关系,在一定范围内,绿地降温作用随着面积的增加而增加,但增加的幅度越来越小。(4)在选择的30块城市绿地中,城市绿地的最大降温幅度都在1℃左右,与绿地面积的大小没有明显的相关关系。随着环路的外推,相应区域内城市绿地的平均降温幅度是增加的,也就是说,越远离市中心,城市绿地的降温作用越明显。(5)城市绿地降温作用随距离的梯度变化类型可分为抛物线型、对数变化型和均匀变化型,呈现不同类型的原因与周边建设用地布局有关。(6)绿地对四个方向建设用地的降温幅度从高到低的顺序西>南>北>东;绿地对周边建设用地类型的降温幅度从大到小的顺序是交通设施用地>居住用地>物流仓储用地>公共管理与公共服务用地>公用设施用地>商业服务业设施用地。(7)城市绿地的降温幅度与绿地和建设用地的面积比值之间存在明显的正相关关系,降温幅度与建设用地的容积率之间存在负相关关系,对其进行综合分析并构建关系模型,可从缓解城市热岛角度出发确定最优建设用地布置方案。大面积的建设用地布置在绿地周边的适宜顺序为东>南>西>北,容积率高的建设用地布置在绿地周边的适宜顺序为东>南>西>北。

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摘要

ABSTRACT

目录

1. 引言

1.1. 研究背景

1.2. 研究目的和意义

1.3. 国内外研究进展

1.3.1 城市热岛效应的成因

1.3.2 城市热岛效应的表达

1.3.3 城市热岛效应的时空特征

1.3.4 城市热岛效应的影响

1.3.5 城市热岛效应的缓解措施

1.3.6 城市热岛效应的研究热点

1.3.7 城市绿地降温作用研究进展及存在问题

2. 研究内容和方法

2.1. 研究区概况

2.2. 研究内容

2.3. 研究方法

2.3.1 基础数据及预处理

2.3.2 热岛效应表达方法

2.3.3 城市绿地及建设用地信息提取方法

2.3.4 缓冲区分析方法

2.3.5 热岛信息提取方法

2.4. 技术路线

2.5. 论文创新点

3. 近十年北京城市热岛效应时空变化

3.1. 热岛强度的时空演变

3.1.1 以象限为单位进行统计

3.1.2 以环路为单位进行统计

3.2. 城市绿地的时空演变及其与热岛的关系

3.2.1 城市绿地的时空演变

3.2.2 城市绿地与热岛的关系研究

3.3. 城市建设用地的时空演变及其与热岛的关系

3.3.1 城市建设用地的时空演变

3.3.2 城市建设用地与热岛的关系研究

3.4. 小结

4. 城市绿地对周边环境降温作用研究

4.1. 绿地周边温度的梯度变化规律分析

4.2. 绿地面积与绿地降温作用范围的关系

4.3. 绿地面积与绿地降温幅度之间的关系

4.4. 绿地降温作用的梯度变化类型研究

4.5. 小结

5. 绿地降温作用与周边建设用地的关系研究

5.1. 绿地降温作用空间差异及与建设用地面积的关系

5.1.1 四个方向上的温度分布和降温作用差异

5.1.2 绿地与建设用地的面积比对降温作用的影响

5.2. 建设用地类型对绿地降温作用的影响

5.2.1 绿地对不同建设用地类型的降温作用

5.2.2 不同建设用地类型在四个方向上降温幅度的差异

5.3. 建设用地的容积率对绿地降温作用的影响

5.3.1 研究区整体容积率对绿地降温作用的影响

5.3.2 四个方向上建设用地的容积率对绿地降温作用的影响

5.4. 城市热岛效应与建设用地关系的综合分析

5.4.1 整体水平上城市热岛效应与建设用地信息的综合关系

5.4.2 四个方向上城市热岛效应与建设用地信息的综合关系

5.5. 小结

6. 总结

6.1. 结论

6.2. 展望

参考文献

个人简介

导师简介

致谢

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