基于热岛效应的福州市主城区通风格局规划策略研究

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快速城市化进程总是伴随着大量问题的出现，城市人口和建筑密度的迅速增大，夏季酷热，城市通风状况不佳都影响着人居环境质量。福州市作为河口盆地，四面环山，地形闭塞，静风频发。论文研究分析福州市城市热岛效应，探索缓解热岛效应的通风格局规划策略。
　　以La nds at8遥感影像为数据源，以福州市主城区为研究对象，首先利用影像的热红外波段反演地表温度，获得福州市主城区的城市热环境分布格局，结合实地调研对热岛效应的现象与成因进行分析。其次利用遥感影像对研究区进行土地利用分类，分析了土地利用对城市热岛效应的影响。将研究区城市热岛强度、城市热环境空间分布与研究区地理环境、风速等气象参数相结合进行分析，依据福州市水系、内河网络等已有的城市形态寻找潜在的通风格局，提出福州市主城区通风格局规划策略，研究结果如下：
　　(1)以2015年09月27日的La ndsat8遥感影像为数据源，使用辐射传输方程法进行地表温度的反演，结果表明：福州市主城区的地表平均温度为34.60℃，温度范围为25.17℃~49.09℃。
　　(2)基于稳健统计的标准差分类法对研究区温度影像结果图进行7个温度等级划分，根据公式 T=A±χ*sd，T为温度阈值，A为福州市主城区地表平均温度，s d是福州市主城区表温度方差，χ是表示方差的倍数(取值为0.5、1.5、2.5)。结果表明：强冷岛效应区(25.17℃~25.57℃)、中冷岛效应区(25.58℃~29.19℃)、弱冷岛效应区(29.20℃~32.80℃)、无明显效应区(32.81℃~36.42℃)、弱热岛效应区(36.43℃~40.03℃)、中热岛效应区(40.03℃~43.65℃)、强热岛效应区(43.65℃~49.09℃)。
　　(3)根据中国土地资源分类系统标准，结合福州市实际土地利用情况与遥感影像的可分性，使用最大似然监督分类法将福州市主城区的土地利用类型分成草地、水体、道路、建设用地、未利用地、林地、耕地七类，使用误差矩阵进行精度分析，结果显示：遥感影像图总体分类精度为93.17％，Kappa系数为0.89，土地利用分类满足研究需要。各地类面积分布情况：建设用地>林地>水体>道路>未利用地>耕地>草地。其中建设用地为111.87k m2，占研究区总面积的43.46%，道路为28.76k m2，占研究区总面积的11.17%，以研究区内闽江流域、内河流域、湖泊、水库为主的城市水体为32.14k m2，占总面积的12.48%。林地面积为36.86k m2，占总面积的14.32%。未利用地占7.82%。
　　(4)通过土地利用格局对城市热岛效应的影响分析可知，七种类型的地表平均温度从高到低依次为：建设用地>道路>未利用地>草地>耕地>林地>水体。其中建设用地与道路，是城市地表温度最高的土地利用类型，以裸地为主的未利用地的地表温度次之，草地、耕地的无明显热岛效应但温度跨度较大。水体地表平均温度最低且与其他用地类型的平均温度差距最大。通过 Arc gis10.2中的面积统计显示：水体为中冷岛效应区的最大组成部分，占88.51%；其中闽江、乌龙江流域占83.32%，地表平均温度为27.63℃，大面积水体降温效果显著。光明港与其他湖体、水库占5.19%。林地占中冷岛效应区的9%。城市热岛空间分布与城市建设用地分布格局较为一致，局部呈现差异，地表温度分布总体表现出与土地利用格局显著相关。
　　(5)在对已有的城市形态通风道分析和潜在通风格局挖掘的基础上，遵循统筹规划相互连通、主导风向与局地环流相结合、环境优先、规避污染和冷岛效应等原则，按照通风口、降温节点、通风道的建设模式，对福州市主城区进行通风格局策略研究。规划策略如下：选择闽江河谷东南部为福州市主城区的通风口，引导主导风向东南风进入闽江盆地；选取位于强冷岛效应区中的河流和山体作为福州市主城区内一级降温节点，将具有景观效应及调节微气候能力的城市冷源作为二级降温节点；将通风道划分为两级，以闽江、乌龙江为一级通风道，选择河道较宽，河流两岸绿化带完整且维护较好的40条河流作为二级通风道，将市内的线状冷岛空间相连接，串联降温节点，发挥良好的整体通风降温效果。为避免工业生产影响周边空气质量甚至区域风环境，对12条流经工业区的河流沿岸绿带进行严格整治。

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作者
徐瑶璐;
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作者单位

福建农林大学;

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授予单位福建农林大学;
学科风景园林学
授予学位硕士
导师姓名刘健;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类环境气象学;自然通风;
关键词
城市热岛; 通风格局; 土地利用; 福州市; 规划策略;

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