北京市中小型绿地斑块的形状特征与降温增湿效益的相关性研究

资料来自用户(Nicklas)上传,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请点击版权申明
导师姓名
李湛东
学科专业
园林植物与观赏园艺
文献出处
北京林业大学   2016年
关键词
绿地斑块论文  形状特征论文  形状指数论文  降温增湿论文  热岛效应论文
论文摘要

随着城市化和工业化进程的加快,城市热岛效应成为当今社会面临的严重环境问题之一。城市绿地斑块在各种尺度上均能产生绿洲效应,从而起到有效缓解城市热岛效应的作用。绿地斑块的形状特征是影响降温增湿效益的重要因素。城市的中小型绿地斑块作为城市绿地系统的重要组成部分,开展关于中小型绿地斑块的形状特征与降温增湿效益的相关性研究,具有重大的现实意义,能为今后的城市绿地系统规划提供科学的指导,从而达到充分提高中小型绿地斑块的降温增湿效益,节约城市建设用地,践行集约型社会这一先进理念的目的。本研究旨在通过开展北京市奥林匹克森林公园、朝阳公园、东升八家郊野公园、海淀公园和荷清路一侧共79个中小型绿地斑块的形状特征与降温增湿效益的相关性研究,获取中小型绿地斑块的形状特征在不同时段与降温增湿效益的相关关系,探索不同时段下中小型绿地斑块的形状特征参数所对应的最优降温增湿效益区间;根据城市绿地建设中不同绿地斑块面积的需求,构建相应的形状特征参数与降温增湿效益的数学模型和应对策略,为在有限的绿地斑块面积上提高生态效益提供科学指导和理论依据。该实验完成工作和研究结果如下:(1)以北京市79个中小型绿地斑块的郁闭度、绿地面积、绿地形状(周长、周长面积比、等矩形周长比、形状指数和形状指数倒数)为研究对象,根据实验所测得的绿地斑块温湿度差值,研究不同时段下各绿地特征参数与降温增湿作用的相关性。结果表明:城市的绿地斑块降温增湿效益在所测的不同的时间段下存在差异,在不同的面积分类标准下也存在差异,造成这种现象的绿地特征参数与降温增湿的相关性在不同的时间段和面积分类下也存在迥异。(2)绿地斑块具有城市冷岛效应和湿岛效应,在一定程度上能够有效地缓解城市热岛效应。在上午时段(10:00-12:00),城市绿地斑块的平均温度值低于周围环境6.1℃,平均相对湿度值高于周围环境17.64%;在高温时段(12:00-14:00),城市绿地斑块的平均温度值低于周围环境6.82℃,平均相对湿度值高于周围环境16.79%;在下午时段(14:00-18:00),城市绿地斑块的平均温度值低于周围环境7.01℃,平均相对湿度值高于周围环境18.80%;在全天时段(10:00-18:00),城市绿地斑块的平均温度值低于周围环境6.64℃,平均相对湿度值高于周围环境17.74%。(3)绿地斑块的郁闭度和形状特征的相关参数在所测的大部分时段都与降温增湿作用存在显著或极显著的负相关关系。其中,绿地斑块的周长面积比、等矩形周长比和形状指数三个参数对绿地斑块的温湿度效益的影响最大,郁闭度和周长次之,面积最小。(4)定量研究了不同时段下绿地斑块特征参数与降温增湿效益之间的线性和对数函数关系;定量研究了高温时段和全天时段下不同面积大小的绿地斑块特征参数与降温增湿效益之间的线性函数关系,并给出了数学模型和应对策略。(5)不同时段下,形状特征参数在降温增湿方面的效果不尽一致。在高温时段(12:00-14:00),当形状指数位于1.08-1.63区间时,绿地斑块能够发挥最优的降温增湿作用,平均温湿度差值分别达到7.51℃和18.40%;在下午时段(14:00-18:00),当周长面积比位于0.0201-0.0436区间时,绿地斑块能够发挥出最优的降温增湿作用,分别达到7.64℃和21.46%;在全天时段(10:00-18:00),当形状指数位于1.08-1.63区间时,绿地斑块能够发挥出最优的降温增湿作用,分别达到7.20℃和19.59%。形状特征参数的数值符合最优区间范围的绿地斑块能够发挥显著的降温增湿作用。(6)以不同面积大小的绿地斑块为研究对象,研究高温时段(12:00-14:00)和全天时段(10:00-18:00)相关参数与降温增湿效益的相关性,结果表明:形状特征参数对不同面积大小的绿地斑块的降温增湿效益影响也不同,与中型绿地斑块(面积3-5ha)相比,小型绿地斑块(面积1-2ha)由于其内部环境的不稳定性,形状特征对降温增湿效益的影响也更大。在小型绿地斑块(面积1-2ha左右)的规划中更应该注重对形状的合理设计和把握,使其更好地发挥降温增湿作用。(7)在高温时段(12:00-14:00)和全天时段(10:00-18:00)里,不同面积大小的绿地斑块均能发挥出较好的降温增湿作用,从而起到有效缓解城市热岛效应的目的。因此在城市绿地系统规划中,在努力提高绿地斑块植被郁闭度的同时,应遵循绿地斑块形状近圆形和数量多的设计标准,在城区尺度上尽量提高绿地斑块分布的均匀度。对于像北京城区一样,城市绿化用地高度紧张或者不具备建造大型绿地条件的区域,应当提倡均匀分布的中小型绿地斑块的建设,因为它们的作用是非常重大且可以实现的。均匀分布的中小型绿地斑块优于集中式大型绿地斑块。

论文目录
关闭目录

摘要

ABSTRACT

1 引言

1.1 论题的开展背景

1.2 研究目的及意义

1.3 概念及定义

1.3.1 城市热岛效应

1.3.2 城市热岛效应的形成机制

2 研究背景和研究进展

2.1 研究背景

2.2 城市绿地斑块对热岛效应的影响研究进展

2.3 城市公园绿地对热岛效应的影响研究进展

2.4 城市绿地斑块植物对降温增湿作用的影响研究进展

2.5 城市绿地斑块面积对热岛效应的影响研究进展

2.6 城市绿地斑块形状特征对热岛效应的影响研究进展

2.7 小结

2.7.1 研究存在的不足

2.7.2 本研究亟需解决的问题

2.8 技术路线

3 研究地概况

3.1 北京市自然环境和绿化概况

3.2 试验地概况

4 研究内容及方法

4.1 研究内容

4.1.1 不同形状特征的绿地斑块与温湿度效益的相关性研究

4.1.2 相同面积不同形状指数倒数的绿地斑块温湿度效益的相关性研究

4.2 实验参数

4.2.1 绿地斑块降温增湿作用指标

4.2.2 绿地斑块特征的相关参数

4.3 研究方法

4.3.1 绿地斑块内外部温湿度状况的研究

5 绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

5.1 绿地斑块在上午时段的降温增湿效益相关性分析

5.1.1 绿地斑块在上午时段降温增湿效益的相关系数

5.1.2 绿地斑块在上午时段降温增湿效益的一元回归方程

5.2 绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

5.2.1 绿地斑块在高温时段降温增湿效益的相关系数

5.2.2 绿地斑块在高温时段降温增湿效益的一元回归方程

5.3 绿地斑块在下午时段的降温增湿效益相关性分析

5.3.1 绿地斑块在下午时段降温增湿效益的相关系数

5.3.2 绿地斑块在下午时段降温增湿效益的一元回归方程

5.4 绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

5.4.1 绿地斑块在全天时段降温增湿效益的相关系数

5.4.2 绿地斑块在全天时段降温增湿效益的一元回归方程

5.5 绿地斑块在各时段的降温增湿效益相关性分析

5.5.1 绿地斑块在各时段降温增湿效益的相关系数

5.5.2 绿地斑块在各时段降温增湿效益的线性函数关系

5.6 绿地斑块的不同参数在各时段对降温增湿作用的影响

5.6.1 不同形状指数的绿地斑块在高温时段的降温作用变化趋势和方差分析

5.6.2 不同形状指数的绿地斑块在高温时段的增湿作用变化趋势和方差分析

5.6.3 不同周长面积比的绿地斑块在下午时段的降温作用变化趋势和方差分析

5.6.4 不同周长面积比的绿地斑块在下午时段的增湿作用变化趋势和方差分析

5.6.5 不同形状指数的绿地斑块在全天时段的降温作用变化趋势和方差分析

5.6.6 不同形状指数的绿地斑块在全天时段的增湿作用变化趋势和方差分析

5.7 小结

6 不同面积下绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.1 面积1ha绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.1.1 面积1ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益

6.1.2 面积1ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

6.1.3 面积1ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益

6.1.4 面积1ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

6.2 面积2ha绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.2.1 面积2ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益

6.2.2 面积2ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

6.2.3 面积2ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益

6.2.4 面积2ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

6.3 面积3ha绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.3.1 面积3ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益

6.3.2 面积3ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

6.3.3 面积3ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益

6.3.4 面积3ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

6.4 面积4ha绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.4.1 面积4ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益

6.4.2 面积4ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

6.4.3 面积4ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益

6.4.4 面积4ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

6.5 面积5ha绿地斑块的降温增湿效益相关性研究

6.5.1 面积5ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益

6.5.2 面积5ha绿地斑块在高温时段的降温增湿效益相关性分析

6.5.3 面积5ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益

6.5.4 面积5ha绿地斑块在全天时段的降温增湿效益相关性分析

6.6 不同面积的绿地斑块的降温增湿效益

6.6.1 不同面积的绿地斑块在不同时段的平均降温增湿效益

6.6.2 不同面积的绿地斑块参数在不同时段与降温增湿效益的相关系数

6.6.3 不同面积绿地斑块参数在不同时段与降温增湿效益的线性函数关系

6.6.4 不同面积的绿地斑块在不同时段的降温增湿效益的方差分析

6.7 小结

7 结论与讨论

7.1 一般性结论

7.2 绿地斑块降温增湿效益与郁闭度之间的关系

7.3 绿地斑块降温增湿效益与面积之间的关系

7.4 绿地斑块降温增湿效益与周长之间的关系

7.5 绿地斑块降温增湿效益与周长面积比之间的关系

7.6 绿地斑块降温增湿效益与等矩形周长比之间的关系

7.7 绿地斑块降温增湿效益与形状指数之间的关系

7.8 面积1ha的绿地斑块降温效益与绿地特征参数之间的关系

7.9 面积2ha的绿地斑块降温效益与绿地特征参数之间的关系

7.10 面积4ha的绿地斑块降温效益与绿地特征参数之间的关系

7.11 面积5ha的绿地斑块降温效益与绿地特征参数之间的关系

7.12 讨论

7.12.1 绿地斑块面积与降温增湿效益的相关性

7.12.2 绿地斑块形状特征与降温增湿效益的相关性

7.12.3 不同面积的绿地斑块形状特征与降温效益的相关性

参考文献

附录1 第五、六章绿地斑块特征参数基础数据表

个人简介

导师简介

获得成果目录

致谢

在线阅读全文下载
在线阅读全文下载