论文部分内容阅读
随着全球工业化和现代化进程的加速发展,城市成为各个国家社会经济发展最快的地方,城市中的人口增加促进了建筑工程的发展,同时也满足了人类的使用需求。然而,城市中的建筑物、商业中心、工业园区及交通设施的建造使得自然土地覆被减少,不透水表面的面积增加,加之空气环境的不断恶化。全球多数城市还产生了城市热岛效应。城市热岛效应的相关研究颇多,但主要集中在植被对热岛效应的贡献方面,然而,与植被相比,水体不受季节的影响,是一种更稳定的覆盖类型,但是水体对热岛效应的调节机制方面的研究较少,因此,研究水体对热岛效应的影响具有重要意义。本研究以越南河内市为研究区域,根据1996年至2019年的Landsat遥感影像对土地利用进行分类,并对该市热岛时空分布及变化特征进行分析;同时,结合空间分析技术,讨论城市中各种水体的热环境特征及其对周围热环境的影响。主要的研究结果如下:(1)1996年到2019年,仅23年的时间,越南河内市的植物面积消失了1950 km~2,植被覆盖的总面积在总地表面积中的占比从69.2%(1996年)减少至11.3%(2019年)。相反,河内市的总建筑面积增加了1625 km~2,建筑土地面积较原始面积增加了84.3%;裸地面积在总地表面积中的占比从13.9%(1996年)增加至25.5%(2019年)。自1996年以来,水体景观的表面积也有所减少,水体的总表面积在总地表面积中的占比从7.8%(1996年)减少至6%(2019年)。其中,水体总面积共增加2.91km~2,但河流和池塘面积在减少,河流面积减少约13.55km~2,池塘面积减少约4.73km~2。(2)1996年到2019年,河内市的热岛效应面积从61.99 km~2增加到2132.83km~2,增长了近34倍,热岛效应面积在总地表面积中的占比也从1996年的1.8%,增加到2007年的8.3%,2019年已经达到63.66%,河内市的热岛效应逐年显著。建成热岛面积占比全热岛效应面积76%。河内市的热岛强度分布地区集中在红河三角洲的流域,该流域也是河内市东部的主要发展中心地区,其中热岛强度最大的地区分别是栋多郡、西湖郡、还剑郡、二征夫人郡、青春郡、巴停郡.距离繁华的开发中心越近,热岛逆转的强度和集中度就越高,此外,热岛的强度还扩散至城市的东北和东南。(3)本研究提取2019年越南河内市相关数据进行分析。热岛面积分布中,水体热岛面积最小(3.09 km~2)、其次是植被热岛面积(226.99 km~2)和裸地热岛面积(272.38 km~2),建设用地热岛面积(1630.35 km~2)最大。按照地表覆被类型来看,84.63%的建设用地地区、73.59%的裸地地区、26.54%的植被地区以及1.56%的水体地区属于热岛分布区。此外,属于热岛分布区的植被区和水体区多分布在城区的中心,周边的建筑地区密布。(4)当植被比例增加时,水体的R~2和回归系数降低,水体的降温作用也随之减弱,并且当植被累积比例在900m×900m的范围内价值增加时,还会影响水体地区的降温功能,这是由于植被区域对热岛效应降温效率的聚集效应。因此,在研究区域对热岛效应的降温作用时,植被比例的增加,会掩盖水体对热岛效应的降温作用。(5)水体的形状会影响水体的降温效果。地表水的降温效果强于线性水的降温效果,河流的降温效果强于湖泊的降温效果,如河流的降温距离可达250m,但湖泊只能达到200m。(6)不同类型水体的热环境特征具有不同的影响因素。水体的温度主要与形状、面积,周围的地表覆盖类型有关,其中,水体的面积、宽度及其所在的区域是影响水体温度的主要因素。河流表面温度与宽度呈现显著负相关关系,而河流表面温度与周边建设用地面积比例呈现显著正相关关系,河流宽度越大,周边建设用地面积比例越低,河流表面的温度越就低,此外,河流周边的覆盖类型对河流的降温作用也影响较大。湖泊的温度与湖泊的形状指数、面积都呈现显著负相关关系,湖泊的温度与湖泊周边建设用地面积比例呈现显著正相关关系,所以形状指数越复杂,湖泊的面积越大,周边建设用地面积比例越低,湖泊的温度降低。对于地表水体,其自身属性也是影响水体温度的重要因素,但是对于线性水体,周围环境是影响水体温度的重要因素。除此之外,当水表面积达到0.45km~2或宽度达到130m时,水体温变化趋于稳定。