银川城市生态敏感度评价

根据银川市特殊的生态背景,在调查分析和统计计算的基础上,运用层次分析法建立生态敏感度指标体系,对其生态敏感度进行评价,并利用ArcGIS软件绘制了银川市生态敏感度分区图。研究结果表明:银川市所辖兴庆区、金凤区、西夏区的生态敏感程度分别为重度敏感、轻度敏感、中度敏感;由于不同区域的自然因素和社会经济因素叠加影响程度不同,因此各区内又存在生态敏感程度与整体生态敏感程度不同的小区域。     

基于马尔科夫模型的郑州市城市热岛效应分析及预测

基于4期TM遥感影像数据对郑州市热环境的空间动态变化过程进行了分析,并应用马尔科夫模型预测了郑州市未来9年的热环境发展趋势。结果表明:2000—2013年,郑州市热岛效应随着城市发展方向的移动,四环以内的热岛类型正趋于恶化,三环内热岛类型由次低温区、中温区向高温区转移,三环至四环区域内,热岛类型由次低温区向中温区转移,四环以外东南部受到工厂外迁引起的地表温度升高,其余大部仍处于次低温区。未来9年,在现有人为因素干扰的情况下,郑州市四环内的热岛效应可能会加剧,截至2022年,低温区、次低温区、中温区、高温区、超高温区的热岛类型面积比例分别为0.41%,21.01%,68.96%,9.19%,0.38%。植被减少及建筑物增多是热岛效应增强的主要原因,植被以及水域具有很好的“冷岛”效应,对城市热岛效应具有明显的消减作用。     

基于AHP的DRASTIC模型在银川市潜水防污性能评价中的应用

[目的]探讨银川市区域地下水防污性能,为都市圈的建设、规划以及地下水资源的保护等方面提供科学依据。[方法]以银川市绕城高速内的城区为研究区,综合水文地质条件,选取地下水埋深、净补给量、含水层富水性、土壤类型、包气带岩性和水力传导系数等6个评价因子,利用层次分析法(AHP)确定因子权重,建立适合银川市当地的地下水防污性能DRASTIC评价模型,对银川市地下水防污性能进行了分区评价。[结果]①银川市地下水防污性能整体表现为中等-弱,防污性能弱区位于西夏区一带,防污性能强区位于金凤区的北部地区;②防污性评分与NO-3的污染特征存在一致性。[结论]地下水防污性能评价是预防和保护地下水资源的重要手段。金凤区北部阅海湖区域可作为今后城市扩建的首选区域。     

基于多时相遥感数据的常州市城市热景观变化特征

为分析20多年来常州城市热景观时空变化特征,选用4景TM/ETM+影像(1986年、1992年、2000年、2010年)为基本数据源,在RS,GIS技术以及景观分析工具的支持下,分析了常州市区热岛景观格局变化特征。研究结果表明:1986—2010年常州建成区均存在显著的热岛效应。随着城市化进程加快,到2010年城市与郊区的温差达到最大,为35.3K;城市强热岛及其以上等级面积从1986年的8 580.24hm~2增加到2010年的17 725.23hm~2,相应比例从4.58%增加到9.45%,增幅达106.33%;城市热岛等级类型的景观指数分析表明,到2010年高等级的热岛斑块分布范围和强度都明显提高,两环内高等级的热岛片状分布明显。受城市人类活动加剧的影响,各热岛等级斑块的形状逐渐趋于复杂。从景观水平尺度变化来看,2010年热岛景观多样性最丰富,分布最均匀,同时破碎化程度也最高。研究结论可为城市生态建设提供参考。     

基于GIS与RS的长春市热岛效应研究

基于Aster影像数据定量反演晴空状态下长春市城市亮度温度,提出了治理对策。研究表明,长春市热岛效应显著,热岛中心主要分布在宽城区南部、二道区北部和绿园区西南部。通过提高热源能源利用率、减少热量排放、提高城市绿化率和改善下垫面性质等方法可以有效缓解城市热岛效应。     

银川市近30年城市扩展时空演变

应用1991年、1999年、2006年、2011年和2017年五期Landsat TM/ETM/OLI影像数据,在遥感和地理信息系统软件支持下,人机交互提取5个时期银川市建成区边界,通过城市空间扩展强度、重心坐标、紧凑度指数和分形维数等指标,对银川市城市空间扩展的时空演变特征进行了定量分析。结果表明:（1）时序上,除1991—1999年慢速扩展外,其余3个时段都为快速扩展期,扩展强度为20.32%,扩展速率7.88 km²/a,至2017年银川市建成区面积净增了204.96 km²,为1991年的6.29倍。（2）空间格局上,银川市建成区由“东、西分离”扩展成“整体发展”,城市重心总体往东南偏移,扩展的主要方位在东南、正东,分别增加了45.44 km²,41.49 km²,而正南、正北扩展较少,仅增加6.26 km²,8.05 km²。（3）城市形态上,紧凑度逐渐增加,由0.17上升到0.32,分形维数逐渐减小,由1.71下降至1.25,说明在研究期间,扩展以内部和边缘填充为主,随着城市的扩展银川市空间形态日趋简单,稳定。     

1990-2010年青岛地区热环境与土地利用变化的时空关系

[目的]揭示青岛地区热环境与土地利用变化的时空关系,为青岛市环境规划与管理提供依据。[方法]利用Landsat TM/ETM+数据反演青岛地区的地表温度,解译出土地利用类型,比较不同土地利用类型的温度均值及标准差,计算热环境影响指数,分析GIS重心轨迹。[结果]1990—2010年,城乡、工矿、居民用地和未利用土地的地表温度最高,水域最低;耕地的热效应贡献度最大;未利用土地和城乡、工矿、居民用地温度超过平均温度的地块较多;耕地类型中高于平均温度的地块占区域总面积的比重较大;城乡、工矿、居民用地中高于平均温度的地块占区域总面积的比重随时间明显增大;1990—2010年热岛重心一直向东北方向迁移,其中2000—2010年热岛重心迁移方向与城市重心迁移方向一致。[结论]青岛地区热环境与土地利用变化具有密切的关系,城市扩展逐渐成为热岛效应形成的主要原因。     

乔木绿化减缓城市热岛效应初探

根据2004年、2006年经RS和GIS处理而得到的重庆市主城核心区下垫面温度分级的热力分布图即热岛图,选择典型区域,调查乔木疏密度,分析热岛效应与乔木疏密度的关系,量化了乔木疏密度减缓城市热岛效应的指标,提出了绿化缓解城市热岛的建议及措施。     

内蒙古地区1960-2016年气温和降水特征及突变

利用内蒙古地区1960—2016年45个气象站的逐月气温和降水量数据,通过线性倾向估计、径向基函数插值法、累积距平、滑动t检验、Mann-Kendall法和小波分析,研究了内蒙古气温和降水量的时空变化特征和突变现象。结果表明:内蒙古近57年来气温呈显著上升趋势,明显高于全球年均温增温率,达0.38℃/10 a,且在1987年发生增温突变;四季气温中,春季和冬季均温升高对年均温上升贡献度最大;年均温和季均温年代际变化呈明显的增暖趋势,年均温、季均温在1990—1999年开始变暖;内蒙古年均温和增温率二者分布规律相同,即:东部 < 中部 < 西部。内蒙古年降水量呈不显著上升趋势,年降水量倾向率自西向东呈现出增—减—增的趋势,降水量最少的年代为2000—2009年,降水量最多的年代为1990—1999年,降水量增率为0.47 mm/10 a,且在1999年发生由丰水到枯水、2011年发生由枯水到丰水的两次突变;两季降水量中,内蒙古雨季降水量呈减少趋势,非雨季降水量呈增加趋势,且增加量和减少量均为东部 > 中部 > 西部。小波分析显示,1960—2016年内蒙古年均温变化以15 a的周期为最强;年降水量变化以11 a的周期为最强。通过以上分析,1960—2016年内蒙古气候正在由暖干化向暖湿化转型。     

西安市热岛效应变化特征与城市人口发展研究

通过城郊对比分析,使用1959-2007年3个指标值(月平均气温、平均最低气温、平均最高气温)表征西安市热岛效应,引入突变分析法对近49 a西安市热岛效应历年、季节变化特征及其原因进行分析.结果表明:西安热岛效应年变化趋势呈直线型,升温率为0.322℃/10 a,存在1980年、1993年两个突变年,热岛效应上升的主要贡献是低温升高;西安热岛效应季节变化,春季最强,冬、夏季次之,秋季最弱;西安热岛效应与人口数量之间有很强的线性关系,城市发展影响热岛效应季节变化,表现为春季最大,冬、春次之,夏季最小.     

基于Landsat TM的重庆都市区地表热环境时空变化研究

随着城市化进程的加快、经济的高速发展,城市结构相应发生了一系列的改变,对城市的生态环境也产生了巨大的影响,城市热岛效应问题尤为突出。文章选取重庆都市区为研究对象,以Landsat-TM1988,2000和2011年三期夏季遥感影像为数据源,基于RS和GIS,采用单窗口算法对地表温度进行反演,并对城市地表温度的时空变化、热中心以及城市建设用地重心迁移进行分析,探讨城市地表热环境与城市扩张及下垫面的响应关系。研究结果表明:1988—2011年,研究区地表温度在空间上的分布存在明显差异性,区域温度整体有所上升,热环境问题日益严重;热中心与建设用地重心两者地迁移具有高度一致性;热环境效应强度与建设用地的分布情况大致呈正相关,与植被或水域的分布情况呈负相关。研究结果可为采取合理措施改善城市地表热环境效应、优化城市生态环境提供参考。     

区位因素对绿地降低热岛效应的影响

城市热岛效应作为一种有害的环境问题,普遍存在于大中型城市中,主要是由城市化发展造成。城市发展既要考虑经济建设,又要注意保护生态环境,因此,应合理规划城市绿地的建设,使其能够平衡经济发展和生态环境的关系,有效的缓解热岛效应。在较大城市中,城市绿地的分布并非完全均质化,而是随着区位的不同而变化。了解绿地区位因素对生态环境的影响,可以优化绿地资源的配置,解决城市化建设与生态保护的矛盾。以北京市海淀区为研究区,以100 m×100 m的格网为评价单元,从绿地需求的角度选取多种评价指标,构建绿地需求度综合指数,并根据结果将研究区划分为高绿地需求区、中绿地需求区和低绿地需求区3个生态区位。对不同生态区位绿地对周边环境降温的效果进行研究,得到了不同生态区位的最佳绿地斑块面积范围分别为高绿地需求区1.4~22 hm~2、中绿地需求区1.6~24 hm~2、低绿地需求区0.24~17 hm~2,其结果可以为绿地的区域优化建设提供一定的参考。     

城市化进程中县域土地利用类型的转移特征及其对热环境的影响

[目的]评估城市化过程中土地利用类型的转移特征及其对热环境的影响,为优化土地利用格局和低碳背景下区域发展和管理提供科学依据。[方法]以浙江省海盐市为例,基于4期Landsat卫星影像,解译土地利用类型并反演地表温度,通过县域土地利用转移矩阵和热效应贡献度指数,分析城市热岛的时空分布及土地利用类型转移特征对热环境造成的影响。[结果] 2007—2017年10 a间,海盐县中心城区的建成区明显扩张,土地利用类型格局变化显著,土地利用动态度达42.3%。城市用地面积显著增加,转入比率达44.1%,主要由植被与道路转入;植被覆盖面积明显减少,转出比率达51.2%,主要转移为城市用地和道路。城市高温区分布从聚集的岛状逐渐分散化,向建成区边缘转移。城市用地的热贡献度最大,伴随着其面积的增加,其热贡献度从2007年的59.6%上升到2017年的87.5%。[结论]城市用地是影响海盐县中心城区热环境的决定性因素,城市化进程中,合理有效地规划和控制建成区的扩展,是减缓热岛效应的重要措施。     

基于Landsat TM/TIRS的重庆市主城区热岛效应研究

使用Landsat数据对2001—2013年重庆市主城热岛进行研究,选取2001年、2007年的TM、2013年的TIRS三期夏季影像,采用单窗算法反演出地表温度。在此基础上,对主城热岛时空演化的整体特征、热岛强度进行分析,得出以下结论:（1）重庆市高温地表主要分布在主城建成区内,由过去呈一点向多点、零散向成片的分布,发展至目前呈多片块、多中心均衡分布,并有持续向外扩展的趋势;（2）市区内绿化较好或有水体覆盖区域,对城市高温起到一定的缓解作用,而长江、嘉陵江表面温度与陆上地表温度相差较大;（3）13年间交通线路的发展带动了周围地区及周边区县的城市化发展,使得传统的高温区温度有所降低,在交通路线所能达到的地方形成新的高温区;（4）2001年热场变异指数为0.63,2007年为0.49,2013年达到0.66,较高的热场变异指数使得重庆市热岛强度处于较高水平。     

Degradation of the urban ecosystem function due to soil sealing: involvement in the heat island phenomenon and hydrologic cycle in the Tokyo metropolitan area

ABSTRACT

We reviewed the role of the soil function of urban green space in mitigating the heat island phenomenon and urban flood damage, which are important issues in the modern urban environment. Urban sprawl has progressed remarkably in the southern part of the Kanto District of Japan, especially since the 1960s. The grassland/bare land area ratio in the center of Tokyo was more than 70% in the 1930s but less than 40% in 1990. On the other hand, the paving area ratio was ~2% in the 1930s but more than 10 times that amount in 1990. Thus, cities, such as Tokyo, in the southern part of the Kanto District have been significantly sealed soil throughout time, and the heat island phenomenon has intensified. Urban green space helps to mitigate the heat island phenomenon based on the water retention and heat dissipation function of plants and unsealed soil. A cool island effect was reported during summer days in urban green spaces in Tokyo. The mitigation of the heat island effect seems to be large, even when conditions, such as the park area, land use, afforestation area ratio, and soil type, differ. Soil sealing and compaction affect urban flooding by hindering the penetration of rainwater and increasing surface runoff. According to a survey in the hilly basin (1 km²) of the western part of Tokyo, the proportion of farm- and forestland decreased due to development. The urban area increased from ~10% in the 1970s to ~60% in the 1980s. As a result, the flood arrival time shortened. Green spaces have a high rainwater permeability. The forest soil structure and presence of O horizons further increase the permeability. By promoting permeability to the underground, it is possible to reduce and delay the water runoff on the land surface. To develop urban green space as green infrastructure, it is necessary to accumulate more information on the current situation and agenda for the future of urban green space.     

塔克拉玛干沙漠腹地自然沙面与人工绿地不同季节局地气候的差异性

[目的]开展塔克拉玛干沙漠腹地自然沙面与人工绿地不同季节局地气候差异性研究,通过观测数据的解析,反映出沙漠与绿地区之间小气候变化的互馈机制,为沙漠区域人工绿地的可持续发展提供理论支持。[方法]利用塔克拉玛干沙漠腹地流动沙丘—人工绿地不同下垫面4个气象站的同步加密观测资料,分析自然沙面与人工绿地的小气候特征差异,初步探讨产生这些差异的原因。[结果]沙漠区对气温的升降速率响应快,绿洲区对气温的变化幅度响应显著;四季在增温时段绿洲相对于沙漠属冷岛,降温时段属热岛;夏季比湿最大,冬季最小,绿洲区相对于沙漠区在秋季湿岛效应持续时间最长,强度最大;春、夏、秋季凌晨至日出时段,绿洲上游边界呈现湿岛效应特征,绿洲下游边界四季全天均表现为湿岛效应;沙漠区域风速日变化极值出现时间早于绿洲区,风速变化范围沙漠区最大,绿洲区最小,在春、夏季,绿洲核心区风速递减率大于绿洲上游边界。[结论]下垫面的差异对小气候影响是十分显著的,绿洲区存在较强的"冷岛效应"和"湿岛效应"。     

花铃期高温胁迫对海岛棉不同部位果枝成铃质量的影响

以耐热差异明显的海岛棉品种‘新海43号’（XH43）和‘新海49号’（XH49）为材料,于盛花期在田间搭设塑料棚进行为期3d（H3）、6d（H6）和9d（H9）的增温处理,增温结束后立即恢复自然温度,以田间不搭棚的自然温度为对照（CK）,研究不同天数高温处理对海岛棉净光合速率、成铃率及不同部位果枝产量和品质的影响。结果表明：（1）高温胁迫降低了XH43和XH49的产量及产量构成因素,其中H6、H9处理均达到显著水平;高温胁迫显著降低了中部果枝的铃数、单铃重、衣分和籽棉产量,但显著增加了上部果枝铃数,促进了上部果枝产量的提高。（2）高温胁迫对XH43和XH49的纤维品质无显著影响,但导致两品种中部果枝棉铃上半部平均长度、整齐度指数和断裂比强度显著降低。而高温胁迫显著提高了上部果枝棉铃的断裂比强度,其中H6、H9处理均达到显著水平,较对照分别增加2.19%～5.12%和4.48%～7.59%。（3）高温胁迫下XH49各部位产量和品质变化幅度均大于XH43,表明高温胁迫对XH49影响更为严重。（4）花铃期短期高温胁迫,导致中部果枝棉铃大量脱落及发育受阻。在生殖生长后期,H6、H9处理后的棉株净光合速率显著高于对照,增温处理增强了棉株后期光合生产能力,进而提高了上部果枝的铃数、产量和断裂比强度。