基于TM的城市热岛效应研究及其应用探讨——以许昌市为例

通过利用多期的TM数据定量反演晴空状态下许昌市地表温度、归一化植被指数,分析了地表温度空间分布状况以及地表温度分布和归一化植被指数之间的定量关系。发现城市化规模与城市热岛成正相关,城市热岛与绿地面积、绿地空间分布、绿地的构成以及长势呈负相关;老城区植被覆盖度较低,城区建筑集中,空气流动缓慢是造成城市热岛效应的重要原因。郑许推进区由于工厂企业较多,增温现象明显,热岛效应显著。东城区在大力开发居民小区的同时,注重绿化建设,增温现象不明显,城市生态环境较好。因此,在以后的城市规划建设中,老城区和郑许推进区的规划建设应该借鉴东城区规划建设的经验,加强城市绿地建设,提高植被覆盖度,注意城市建筑的层次分布,预留城市空气流通带,提高空气流动速度,有利于缓解城市热岛效应;对于改善城市生态环境质量,提高城市宜居环境,增强许昌城市综合评价的竞争力,有着不可低估的作用。     

城市热岛的遥感监测方法及应用

随着城市规模的迅速扩大,城市热岛效应愈发明显。遥感技术提供的大范围地表温度空间变化信息,非常适用于分析不同空间分辨率下的城市热场空间分布特征。城市热岛的遥感监测方法主要有基于温度、基于植被指数、基于热力景观的方法。利用遥感技术监测城市热岛效应,目前比较侧重热岛范围与强度的监测,而对于缓解城市热岛的方法和途径的研究还比较薄弱,应当利用遥感资料与技术对此加强研究。     

城市绿地对热岛效应的缓解作用及其研究进展

综述国内外对城市热岛效应的起因、影响因素及监测方法的研究进展,以及有关城市绿地缓解热岛效应的机理、不同绿地植物配置对城市热岛效应的影响、植被覆盖率对城市热岛效应的影响的研究成果,并提出今后城市热岛的重点研究方向。     

基于LandsatTM/ETM~+的西安市城市热岛效应时空演变

为了对西安市城市热岛时空演变特征进行研究,以1990,2002,2007年三景Landsat TM/ETM＋遥感影像为数据基础,分别反演出1990,2002,2007年西安市亮度温度,并对其进行极值归一化处理。将处理结果分为6个等级,对比分析西安市3个时期的城市热岛比例指数（URI）。通过分析归一化植被指数（NDVI）与城市热岛效应的关系进一步研究了植被覆盖对城市热岛效应的影响。结果表明：（1）1990—2007年,西安市城市热岛比例指数不断上升,西安市城市热岛效应逐年增强;（2）1990—2007年,西安市城市热岛效应呈现出散点状—片状—连片状的空间形态变化特征,并由莲湖区、新城区、雁塔区、碑林区向未央区、灞桥区扩散;（3）NDVI与城市热岛效应呈负相关性,适当增加城市绿地对于缓解城市热岛效应具有积极作用。     

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。     

济南绿地生态网络体系的规划布局与构建

城市绿地生态网络体系规划布局及构建, 是城市基本生态设施建设和城乡一体化的生态园林建设的主要景观格局模式, 是实现城市可持续发展和生态城市建设的一项重要途径和内容。本研究运用城市生态学和景观生态学的相关理论, 对济南市绿地生态网络体系进行了规划布局与构建: 采用以核心公园为中心、放射状园林绿带为轴线、市级公园为结点、环城绿带为结合部的多绿心、环网状的城市绿地系统模式, 形成“一心、三环、六带、七廊、七区、多楔、多点”的绿地生态网络体系格局。     

城市绿地对周边建设用地的降温效应分析

城市绿地对缓解城市热岛效应起着极其重要的作用。以北京市2013年7月31日的Landsat8 TIRS影像为基础数据,反演亮度温度来表达城市热岛效应,结合GIS技术,分析城区30块绿地对周边建筑用地的降温效应。结果表明:1)Landsat8 TIRS影像反演的亮度温度可以有效表达城市热岛效应;2)绿地对4个方向上建设用地的降温幅度从高到低的顺序是西>南>北>东;3)绿地和建设用地的面积比与绿地降温作用之间存在明显的正相关关系,面积比的变化对处在绿地北向建设用地的降温幅度影响最大;4)绿地的降温作用与建设用地的容积率存在明显的负相关关系,处在绿地北向的建设用地的容积率变化对降温幅度影响最大。     

城市生产绿地规划和建设若干问题探析

在阐述生产绿地相关概念的基础上,从城市绿地规划和经营管理两个层面对城市生产绿地规划和建设的现状、存在问题等进行分析,并结合重庆市荣昌县县城绿地系统规划案例,试图提出较为科学的生产绿地布置原则与对策。     

“新淤地”生态绿地规划构想——东营市新世纪广场东侧绿地方案说明

1规划背景城市绿地不同于一般的其他城市基础设施,绿地的规划建设,都有其特定的功能要求,表达一种理念,这些是由绿地所处的环境位置、规划定位和城市发展的水平和历史阶段决定的。本规划绿地位于东营市新世纪广场的东侧,北临府前大街,东南方向被水系环绕(示意图略)。     

基于元胞自动机模型的城市绿地系统探讨

将城市绿地规划与元胞自动机相结合建立城市绿地的时空动态模拟模型,正在成为环境复杂性研究的新方法。本文通过建立机理和空间明确的城市模拟模型,科学分析中国城市绿地系统空间格局演变,及其可能的环境影响与控制策略,为国家生态城市发展规划提供科学依据,对城市绿地系统的规划提供有用的决策支持。     

深圳城市绿地土壤水库特征及影响因素

研究深圳城市绿地土壤水库特征及其相关影响因素,为海绵城市建设和城市绿地水土保持提供参考。针对不同类型绿地(交通、公园、小区)在不同深度土层(0—30 cm,30—60 cm)分析了土壤水库特征,并探究了土壤理化性质对土壤水库特征的影响。结果表明:深圳城市绿地土壤死库容及滞洪库容较低,但有效库容较大,约占总库容的68%,这表明深圳城市绿地土壤有较大的水分存蓄空间;交通绿地的总库容及死库容显著高于小区绿地、公园绿地(p0.05),公园绿地死库容显著高于小区绿地(p0.05),说明不同类型绿地的不同利用方式可影响绿地土壤死库容;深圳城市绿地土壤压实较为严重,透气性能差,非毛管孔隙度较低;土壤容重、孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、砂粒含量显著影响土壤水库,改善土壤理化性质能显著提高土壤水库库容;深圳绿地土壤死库容较低,有效库容较大,未来可考虑降低土壤压实、提高砂粒含量、改良土壤理化性质来大幅度提高土壤水库库容。     

海绵城市理念在城市公园绿地规划设计中的应用探讨

海绵城市是未来城市发展的重要方向。通过统筹协调道路、绿地、水系等系统的建设,提升城市规划建设的系统性,实现城市水系统的良性循环。海绵城市的城市绿地系统规划设计在一定程度上决定了城市生态可持续发展的能力。基于此,从海绵城市的内涵出发,在遵循海绵城市理念下城市公园绿地规划设计原则的基础上,探讨海绵城市理念在城市公园绿地规划中的应用,并提出相关建议。     

郑州绿地雨水资源有效利用途径研究

城市绿地对雨水的流失有显著的缓解作用,城市绿地的合理规划与建设对雨水资源的有效利用有巨大的影响。以郑州市为研究对象,基于2011年8月份TM影像,分析不同高程区间内郑州市区绿地面积、绿地斑块数量与汇水面面积的相关关系,同时结合气象观测资料,道路、公园、防护绿地分布资料等,对城市绿地对雨水资源有效利用提出合理的途径。结果表明:绿地面积、绿地斑块个数与汇水面均呈极显著正相关。因此,建议郑州市在增加绿地面积的基础上提高绿地斑块数量,在城市绿地设计多目标中实现雨水资源利用多目标,最终达到改善郑州水环境和减轻城市内涝灾害的目的。     

基于遥感技术的绿地耗水估算与蒸散发反演

为研究北京市五环范围内的绿地耗水总量和空间分布情况,该文应用高分辨率遥感影像、长时间序列气象数据、植被耗水规律研究成果等资料,进行绿地提取、耗水估算和蒸散发反演。主要步骤包括:预处理遥感影像,分析典型地物的光谱特征,层次分类提取绿地分布,估算不同气象条件、植被覆盖条件下的耗水量,以遥感技术为基础反演日蒸散发量。遥感技术提取的北京市五环内绿地面积为197.3km2,估算年耗水量为1.61亿m3。特枯年、枯水年、平水年和丰水年的净灌溉水量分别为1.09、0.75、0.59和0.35亿m3。应用地表能量平衡模型反演典型日蒸散发结果表明,城市水体、高植被覆盖率区和低植被覆盖率区的ET均值分别为11.1、5.7和4.0mm/d。五环内城区夏季典型日蒸散总量为126.6万m3,二环内、二三环间、三四环间、四五环间的绿地日ET总量分别为:10.3、14.2、20.4和81.7万m3,该研究可为城市绿地灌溉系统设计提供耗水总量和空间分布的信息。     

芜湖城市绿地表层土壤有机碳密度分布特征

研究城市绿地土壤碳密度的分布特征,有助于进一步了解城区绿地土壤碳固定与植被、人类活动的关系,对促进生态化城市建设有重要的意义。以芜湖市区绿地土壤为研究对象,多视角分析绿地表层土壤有机碳密度的分布特征。结果表明:芜湖市城区绿地表层土壤有机碳密度介于1.01~8.75 kg m~(-2)之间,并在垂直方向上随土壤深度增加而减小;不同植被类型下土壤有机碳密度均值差异显著,乔木灌木草本;不同绿地类型间,土壤有机碳密度均值排序为道路绿地公园绿地附属绿地生产绿地防护绿地街头绿地,以0~10 cm深度层差异显著;文教、居住、工业、商业4种城市功能区绿地土壤有机碳密度差异极显著,均值依次减小,各深度层变化态势一致;在相同土层深度下,土壤有机碳密度随绿地年龄的增加而增大。城市绿地土壤有机碳密度的空间差异是自然与人为因素共同作用的结果,不同利用方式/功能区下的人为活动干扰是造成其变化的主要原因。     

城市绿地空间径流下渗与海绵设施参数研究

[目的] 对城市绿地空间径流下渗特性与海绵设施参数进行研究,为城市建成区绿地空间海绵设施构建提供理论支持。[方法] 以江西省南昌市为例,通过土壤颗粒级配和SPAW(Soil-Plant-Air-Water)模型演算获取土壤特性参数;利用单环现场实测结合Matlab拟合霍顿(Horton)入渗公式,获取初始、稳定入渗率与衰减系数;通过HYPROP2与HYPROP-Data Evaluation Software(HYPROP-DES)测定土壤水张力以及非饱和导水率。[结果] 现场入渗开始5～10 min后基本达到稳定入渗过程,且稳定入渗率大部分低于100 mm/h;入渗过程受水文土壤分组差异以及人为扰动等影响较大;土壤在完全饱和状态下约需7 d可以恢复到初始状态的下渗速率;基于RECARGA模型构建了海绵城市理念下绿地空间海绵设施改建技术路线。[结论] 3种方法推演绿地土壤下渗过程可提高海绵设施关键参数设计精度。模型演算过程需考虑初始含水率与现场因素影响。     

齐齐哈尔市主城区城市绿地土壤重金属来源解析与健康风险评价

为了解齐齐哈尔市建城区城市绿地土壤重金属来源与健康风险,在生产绿地、居住绿地、公园绿地、工业绿地、附属绿地、防护绿地、道路绿地内采集表层0～20 cm土壤样品,测定重金属含量,并用单因子指数法表征污染水平。应用美国环境保护部(US EPA)健康风险评价模型评估人群暴露土壤重金属的健康风险,以期为城市绿地系统规划和开敞空间规划提供有益的指导。结果表明:各绿地土壤中均有重金属元素含量超过黑龙江省土壤背景值,其中Cu、Zn、Pb、Cr、As表现更为突出;Cr在生产绿地、居住绿地、公园绿地、防护绿地及道路绿地土壤中最高,Hg最低,而工业绿地和附属绿地土壤中Zn最高,Hg最低;单向污染评价显示,居住绿地中的As、公园绿地中的As和Cr、防护绿地中Hg的单因子污染指数大于1,已产生污染。Cu、Pb、Cr、Zn含量高值点主要出现在公园绿地,该绿地土壤中Cu、Pb、Cr、Zn的累积可能受到居民生活和交通活动的多重影响;As含量的高值点主要分布在工业绿地土壤中,源于市区内的工业性企业在各个生产环节产生的污染物和煤炭燃烧的排放富集于土壤。Hg含量的高值点出现在防护绿地中,略超出黑龙江省土壤背景值,需要关注。城市绿地土壤中重金属对成人不存在非致癌健康风险;而居住绿地、公园绿地的土壤中As、Cr和生产绿地土壤中的Cr对儿童存有潜在的非致癌健康风险,需要引起注意。城市绿地土壤中,As、Cr呼吸对成人和儿童的致癌风险指数(CR)平均值均大于US EPA推荐的土壤治理标准(10^-6),但未超过有关专家所建议的土壤治理标准(10^-6～10^-4),其致癌风险已达到了较高的水平,应引起重视;不同绿地类型内人群暴露土壤重金属的非致癌风险和致癌风险存在一定的差异,进行城市绿地系统规划时要科学制定绿地空间布局,降低对人类健康的风险。     

基于“海绵城市”理念的城市绿地优化途径

[目的]分析城市绿地、汇水区与积水点的关系,需优化绿地与汇水区的关系,以期能够缓解城市雨水径流问题。[方法]融合"海绵城市"与国内外最新的生态雨洪管理理念,以郑州市为例,采用ArcGIS10.0软件将其划分为93个汇水区,通过水量平衡法理论计算需优化绿地面积的参数。[结果]在现状绿地与汇水区面积比值不同和单次降雨分别为50,100,200mm的情况下,得出需优化绿地与汇水区面积的不同比值,并建立相应的回归方程,且得出在绿地率为30%左右时绿地调蓄效果较好。[结论]城市绿地可以从增加城市绿地规模、合理布局城市绿地以及具体实施途径方面进行优化。     

校园绿地规划视角下的可食性景观

随着我国高等教育的飞速发展,校园绿地规划也成为了重点关注对象。基于此,从可食性景观基本概念与起源的基础上,进一步介绍了目前可食性景观在校园绿地规划研究案例,结合可食性景观在校园绿地的功能建设分析,提出可食性景观在城市绿地规划中的发展策略。     

城市绿地土壤理化性质和Pb、Cd含量空间分布——以重庆市北碚区为例

城市绿地土壤作为城市生态系统的重要组成部分,对城市的可持续发展有重要的意义。为了更好地了解城市绿地土壤、充分发挥其功能,该文对重庆市北碚城区土壤容重、pH、有机质、CEC等理化性质和Cd、Pb含量的空间分布特征进行了分析。结果表明:西南部的土壤容重和pH值高于东北部;有机质整体偏高,且东北部高于西南部;西南部地区绿地土壤CEC含量略高于东北部;东北部地区土壤Cd和Pb含量高于西南部地区。绿地土壤在短时间内受到人为干预较为显著,但随着绿地土壤利用年限的增加,有向其所在地自然土壤特性发展的趋势。与土壤环境质量标准（GB15618-1995）相比,Pb、Cd含量均以二级标准为主,虽然其对人类和环境的危害性现在还没有体现出来,但随着时间推移,其危害性会逐渐体现出来,应引起我们的高度重视。