不同气候背景下城市公园的冷效应分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 高瑜 |
| 答辩日期 | 2023-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 张扬建 ; 田莉 |
| 关键词 | 城市热岛 公园冷效应 景观格局 气候背景 面积阈值 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 生态学 |
| 英文摘要 | 随着城市化率的不断提高，越来越多的陆地表面转化为人工不透水面，这导致了严重的城市气候问题，其中以城市热岛效应最为明显。城市热岛效应会给城市生态系统和城市居民带来诸多负面影响，从而影响城市可持续发展和人类健康。城市公园可以通过其内部水体、植被的遮荫和蒸腾作用形成“冷岛”，并通过热交换等方式有效地降低周围环境的温度。这个过程被称为城市公园的冷效应，它在调节城市小气候方面发挥着重要作用。但是，城市公园自身的景观特征以及其气候背景如何影响公园的冷效应还缺乏系统研究。特别是在中国城市快速扩张的背景下，城市土地资源的严重稀缺凸显了厘清公园面积与降温效率之间关系的必要性。研究城市公园冷效应的影响因素，可以为制定合理有效的城市空间布局规划提供科学依据，有助于缓解城市热岛效应。 本文以4 个位于不同气候区的省会城市为研究区域，共选取了108 个城市公园作为研究对象。基于Landsat 8 影像反演城市地表温度，从降温距离、降温强度、降温速率三个角度量化城市公园的冷效应。研究旨在探究降温效果对城市公园景观特征的响应，明确影响城市公园冷效应的主要景观要素，并定量分析公园高效发挥冷效应时的面积阈值，为科学规划提供参考。主要结论如下： （1）城市内高温区域分布广泛并且有明显的聚集效应，沿城市中心向城市外围，温差可达到2 ℃，城市热岛效应明显。 （2）城市公园是城市内的低温区域，绝大多数公园的平均温度都低于其周围环境温度，呈现出“冷岛”效应。研究表明，所有公园的平均降温距离为161 m，最大降温距离可以超过400 m；公园的降温强度主要集中在1 ℃ - 4 ℃，平均值为2.73 ℃，最大值接近7 ℃；公园的平均降温速率为1.77 ℃/100 m，多数公园的降温速率都处在较小的区间。 （3）在位于温带的沈阳和郑州两个城市中，公园的平均降温距离和平均降温速率表现更优秀，相比之下，位于亚热带的武汉和南宁两个城市则表现较差。在公园降温距离上，表现出了严格的由北到南、由温带到亚热带逐渐减小的规律。 （4）不同城市的公园冷效应影响因素存在差异。总体上，随着纬度的降低，公园冷效应的影响因子逐渐减少。从作用效果来看，周长面积比、斑块密度、边界密度和绿地边界密度会对公园冷效应产生负面影响，其中周长面积比的影响程度最强。另一方面，公园面积、公园周长、不透水面形状、绿地面积、水体占比、公园形状、绿地形状与公园冷效应正相关。值得注意的是，面积类要素对冷效应的影响程度强于形状类要素，其中公园面积是最重要的正面因素。 （5）从高纬度的沈阳到低纬度的南宁，公园冷效应的面积阈值逐渐增加，分别为7.27 ha、8.08 ha、9.69 ha 和44.42 ha，降水和温度要素可能是面积阈值呈现从北到南逐步递增的原因。根据以上研究结果，我们建议： （1）在设计、建造新公园时，应优先考虑面积要素，确保公园面积不超过该区域的城市公园冷效应面积阈值。具体来说，在北方地区，建议建造中小型公园；而在南方地区，则适合建造大型公园。当公园面积达到阈值时，可以考虑其他的优化策略以提高公园的冷效应。 （2）在采取其他优化措施时，应因地制宜，同时重点关注一些普适性的结论。例如，拥有较小周长面积比以及较小斑块密度的公园拥有较强的降温效果，此外，提升公园内部不透水面形状的复杂程度会获得稳定的冷效应收益。因此，在公园的设计和建设中，可以有针对性地采用这些优化措施，以提高公园的冷效应。 我们的研究表明，城市公园冷效应的影响因素以及面积阈值存在一定的地带性规律，这能给尚未开展此类研究的城市提供适当的参考。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 105 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199346]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 高瑜. 不同气候背景下城市公园的冷效应分析[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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