上海市公园绿地对城市热岛效应影响的多尺度研究解读

上海市公园绿地对城市热岛效应影响的多尺度研究

英文题名 Effects of Urban Park on Urban Heat Island: A Multi-scale Study in Shanghai 关键词城市公园; 热岛效应; 多尺度; 遥感; 流动观测; 英文关键词 Urban park; urban heat island; multi-scale; remote sensing; mobile observation; 中文摘要城市热岛效应(Urban Heat Island Effect简称UHI)是指城市气温高于郊区的现象(Oke,1987),是城市气候最明显的特征之一,也是城市化的环境后果之一。城市热岛不仅改变了城市的局部气候特征(气温、湿度、对流、降水格局),还有影响动植物生理、物候、生态系统功能、居民身心健康乃至生命安全,加重污染,增加能耗等多种生态环境效应。城市绿地系统是城市生态系统的重要组成部分,城市公园作为城市绿地系统的主要组分,可以有效缓解城市热岛效应,改变城市热场分布。但是城市公园如何在多个时空尺度上对城市热岛产生影响,却很少有系统的研究。本文采用小气候定位观测、流动观测、遥感数据反演、景观格局分析等方法,从植物群落、公园景观斑块、公园、社区(公园+周边复合商住区)、城乡样带多个尺度上,研究城市公园绿地如何缓解城市热岛效应,定量分析了城市公园绿地(面积、斑块属性)及其结构的热环境效应,探讨了公园绿地周边的景观格局变化对公园降温效应的影响。得出的主要结论如下： (1)秋冬季的公园绿地的温度明显低于周围环境,作为较明显的“冷岛”,仍能有效缓解城市热岛效应。 (2)城市公园绿地对热岛效应的缓解... 英文摘要 Urban heat island (UHI) effect was defined as the temperature difference between urban and rural area (Oke,1987). UHI is one of the hot topics in urban climate research, and also one of the environmental consequences of urbanization. UHI not only

alters the local microclimate conditions in urban area, but also influences the physiological 摘要 9-11 Abstract 11-12 第一章绪论

13-21 1.1 研究目的和意义 13-14 1.2 城市绿地和城市热岛效应的基本概述 14-16 1.2.1 城市公园绿地 14-

15 1.2.2 城市热岛效应 15 1.2.3 城市热岛的主要形成机制和观测方法 15-16 1.3 研究背景和研究进展 16-

19 1.3.1 研究背景 16-17 1.3.2 城市绿地对热岛效应的影响研究 17-18 1.3.3 城市公园对城市热环境的影响研究 18-19 1.3.4 上海市城市热岛与绿地的相关研究19 1.4 研究内容 19-21 第二章材料与方法 21-27 2.1 研究区概况 21-22 2.1.1 研究区范围 21 2.1.2 上海自然环境 21 2.1.3 上海城市发展概况 21-

22 2.2. 研究方法和技术路线 22-27 2.2.1 研究方法22-26 2.2.2 技术路线 26-27 第三章城市公园特征对其降温作用的影响 27-40 3.1 研究对象和方法 27 3.2 实验设计 27-29 3.2.1 实验样地的选择 27-28 3.2.2 实验观测 28 3.2.3 数据校正 28-29 3.3. 公园斑块特征与其内部气温的相关关系 29-32 3.3.1 公园面积与气温的关系 29-30 3.3.2 公园边界特征与气温的关系 30-

32 3.4 公园斑块特征与地表面温度的关系 32-

36 3.4.1 公园绿地信息及地表温度提取 32-

33 3.4.2 公园斑块特征与其地表面温度的关系分析 33-

36 3.5 公园斑块特征与其对环境降温作用的关系 36-

38 3.5.1 公园及其缓冲区温度提取 36-38 3.6 结果与讨论 38-40 第四章公园不同类型绿地的温度效应 40-45 4.1 研究方法 40 4.2 公园不同绿地类型的温度及湿度差异 40-

43 4.2.1 公园不同绿地类型环境温度变化 40-

42 4.2.2 公园不同绿地类型环境湿度变化 42-43 4.3 不同绿地类型改善小气候的差异 43-44 4.4 讨论 44-45 第五章城市公园绿地周边用地结构对其降温作用的影响 45-54 5.1 实验假说

45 5.2 实验设计 45-47 5.2.1 实验区域选择 45-

46 5.2.2 实验观测方法 46-47 5.3 结果与讨论 47-52 5.3.1 实验结果 47-51 5.3.2 讨论 51-52 5.4 公园周边用地类型地表温度分布格局 52-54 第六章城市公园绿地在城市化梯度上对热岛的影响 54-60 6.1 上海市城市化水平分析54-56 6.1.1 研究方法 54-55 6.1.2 研究结果 55-56 6.2 不同城市化水平下公园绿地温度环境分析 56-

58 6.2.1 公园绿地的温度环境梯度分析 56-

57 6.2.2 不同城市化背景下公园绿地的温度效应 57-

58 6.3 结果与讨论 58-60 第七章总结与存在的问题 60-

62 7.1 主要结论 60 7.2 研究特色与创新之处 60-

61 7.3 问题与展望 61-62 参考文献 62-67 附录 67-

68 3.3.1 公园面积与气温的关系 29-

30 3.3.2 公园边界特征与气温的关系 30-32 3.4 公园斑块特征与地表面温度的关系 32-36 3.4.1 公园绿地信息及地表温度提取 32-33 3.4.2 公园斑块特征与其地表面温度的关系分析 33-36 3.5 公园斑块特征与其对环境降温作用的关系 36-38 3.5.1 公园及其缓冲区温度提取 36-38 3.6 结果与讨论 38-40 第四章公园不同类型绿地的温度效应 40-45 4.1 研究方法 40 4.2 公园不同绿地类型的温度及湿度差异 40-

43 4.2.1 公园不同绿地类型环境温度变化 40-

42 4.2.2 公园不同绿地类型环境湿度变化 42-43 4.3 不同绿地类型改善小气候的差异 43-44 4.4 讨论 44-45 第五章城市公园绿地周边用地结构对其降温作用的影响 45-54 5.1 实验假说

45 5.2 实验设计 45-47 5.2.1 实验区域选择 45-

46 5.2.2 实验观测方法 46-47 5.3 结果与讨论 47-52 5.3.1 实验结果 47-51 5.3.2 讨论 51-52 5.4 公园周边用地类型地表温度分布格局 52-54 第六章城市公园绿地在城市化梯度上对热岛的影响 54-60 6.1 上海市城市化水平分析54-56 6.1.1 研究方法 54-55 6.1.2 研究结果 55-56 6.2 不同城市化水平下公园绿地温度环境分析 56-

58 6.2.1 公园绿地的温度环境梯度分析 56-

57 6.2.2 不同城市化背景下公园绿地的温度效应 57-

58 6.3 结果与讨论 58-60 第七章总结与存在的问题 60-

62 7.1 主要结论 60 7.2 研究特色与创新之处 60-