北京市植被绿度与城市热岛效应关系研究
城市绿地规划与城市热岛效应缓解研究
城市绿地规划与城市热岛效应缓解研究随着城市化进程的加快,城市面临着越来越严重的环境问题,其中城市热岛效应是一个极为突出的问题。
城市热岛效应指的是城市中心区域的温度远高于周边地区的现象。
城市热岛效应对城市环境、空气质量、人体健康等方面都有不利影响,因此研究和实施有效的缓解措施至关重要。
而城市绿地规划是缓解城市热岛效应的一个有效途径,在本文中将探讨城市绿地规划与城市热岛效应缓解的相关研究。
首先,城市绿地规划是促进生态平衡和改善环境质量的重要手段。
城市绿地不仅可以提供人们休闲娱乐的场所,还能提供新鲜空气、净化水源和增加生物多样性等功能。
研究表明,城市绿地对于缓解城市热岛效应具有明显的效果。
绿地能够吸收和阻挡太阳辐射,降低地表温度,同时通过蒸发和蒸腾作用提供自然降温效应。
因此,在城市绿地规划中,应注重增加绿地面积、提高绿地覆盖率,并合理布局绿地,以最大限度地发挥缓解热岛效应的效果。
其次,科学合理的城市绿地规划需要考虑空间布局和植被选择。
在城市规划过程中,应根据城市的具体情况和特点,合理规划绿地空间。
首先,要充分利用城市现有的绿地资源,对已有的公园、绿地进行整合和优化。
其次,要在新的城市规划中增加绿地的含量和分布均衡,将绿地融入到城市的各个部分,形成一个全面的绿色网络。
此外,植被选择也是城市绿地规划的重要环节。
选择适宜的树木和植物种类可以达到更好的降温效果。
常绿植物具有很好的保温效果,而树木可以提供阴凉的树荫和遮阳作用。
因此,在城市绿地规划中,应根据不同的功能需求和气候条件选择适宜的植被种类,使城市的绿地具有更好的缓解热岛效应的能力。
此外,城市绿地规划还需要充分考虑水资源的利用和管理。
水是城市绿地涵养和调节温度的重要因素。
合理规划城市的水资源,建立雨水收集和利用系统,可以提供绿地所需的水源,并对城市的温度进行调节。
此外,还可以通过增加水体的面积和建设水景等方式来增加绿地的降温效果。
水体的蒸发和回路效应可以起到很好的降温作用。
城市绿化对热岛效应的影响研究
城市绿化对热岛效应的影响研究一、引言随着全球城市化的不断发展,城市热岛效应问题日益突出。
热岛效应指的是城市地区温度较周边农田或乡村地区显著升高的现象。
这一现象对城市居民的生活质量和健康有着重要影响。
为了减缓城市热岛效应,城市绿化成为了重要的研究方向,本文旨在探讨城市绿化对热岛效应的影响以及相关研究进展。
二、城市绿化对热岛效应的缓解作用1.植被的蒸腾作用城市绿化通过增加植被覆盖率,能够增强植物对太阳辐射的吸收,并通过蒸腾作用释放水汽,降低空气温度。
这种作用可以有效减缓城市地区的热量积聚,从而降低热岛效应的程度。
2.绿色空间的遮阴效果城市中的公园、花坛、林荫道等绿色空间具有显著的遮阴效果。
这些绿色空间能够减少直接阳光的照射,降低地表温度。
同时,绿色空间也能吸收部分热量,起到缓冲热岛效应的作用。
3.减少热源排放城市绿化的另一个重要作用是通过吸收和固定大气中的有害气体,减少热源的排放。
绿植吸收二氧化碳等温室气体,同时释放氧气,改善城市空气质量,降低空气温度。
三、研究方法与进展1.用遥感技术研究城市绿化的空间分布遥感技术可以通过对卫星图像的解析,评估城市中绿化覆盖的分布情况。
研究人员利用遥感技术,可以精确测量城市中不同区域的绿化率,并通过比较不同地区的温度差异,揭示城市绿化对热岛效应的影响。
2.模拟实验研究城市绿化的热效应研究人员可以利用计算机模拟方法,构建城市绿化模型,并对比不同绿化程度下的温度分布。
通过模拟实验,可以量化不同绿化方案对热岛效应的缓解效果,为城市规划和设计提供科学依据。
3.实地调查与观测研究人员还可以通过实地调查和观测,对城市中的绿化效应进行定量分析。
通过设置观测点,记录不同地区的温度变化,并与绿化率进行对比,以验证城市绿化对热岛效应的影响。
四、城市绿化的实践意义与建议1.加强城市规划中的绿化要求城市绿化对热岛效应的缓解作用已被广泛认可,因此在城市规划中应加强对绿化的要求。
政府和开发商应积极推动建设公园、绿地和城市森林等绿色空间,以提高城市的生态环境和人居舒适度。
北京热岛效应原因
北京热岛效应原因北京是中国的首都,也是一个现代化大都市,然而,随着城市的发展和人口的增加,北京逐渐出现了热岛效应。
热岛效应是指城市地区温度较周边农村地区高的现象。
那么,造成北京热岛效应的原因是什么呢?一、城市建设和人口增加随着城市的不断发展,越来越多的建筑物被兴建起来,大量的土地被水泥、沥青等材料覆盖,这些材料具有较高的导热性和热容量,导致城市热量的积聚和储存。
此外,城市的人口也在不断增加,人们的生活和工作活动产生的热量也加剧了热岛效应的发展。
二、人为活动和工业排放城市的交通、工业和生活等活动都会产生大量的废气和烟尘,这些废气和烟尘中的颗粒物吸收太阳辐射,增加了大气层的温度。
此外,工业排放的废热和废气也会直接释放到大气中,进一步加剧了热岛效应。
三、绿地减少和植被破坏随着城市的扩张,大量的绿地被建筑物和道路所取代,植被覆盖率下降,导致蒸发和蒸腾减少,无法有效地降低城市的温度。
此外,城市中的树木和植被也遭受到破坏,缺乏足够的绿化带无法起到调节城市温度的作用。
四、热量积聚和热辐射城市中大量的建筑物、道路和水泥地面具有较高的热容量,它们在白天吸收太阳辐射,晚上释放热量,导致城市的温度持续升高。
此外,城市中的高楼大厦和密集的建筑物会形成热辐射,将热量聚集在城市中心区域,加剧了热岛效应。
五、气候变化和气象条件气候变化对热岛效应的发展也有一定的影响。
气候变暖导致夏季温度升高,加剧了热岛效应。
此外,气象条件如风向、风速和湿度等也会影响热岛效应的强度和持续时间。
为了应对北京热岛效应,需要采取一系列的措施来降低城市的温度和改善城市的热环境。
首先,可以增加绿地覆盖率,建设更多的公园和绿化带,提高植被覆盖率,增加蒸发和蒸腾量,降低城市的温度。
其次,要加强城市规划,合理布局建筑物和道路,减少热岛效应的形成。
此外,也可以通过改善建筑材料的导热性和热容量,减少建筑物的吸热量,降低城市的温度。
北京热岛效应是城市化和人类活动的结果。
城市绿化对城市热岛效应的影响
城市绿化对城市热岛效应的影响随着全球城市化进程的加速,城市热岛效应作为一个重要的城市环境问题备受关注。
城市热岛效应是指城市区域相对于周围农村地区而言温度升高的现象。
而城市绿化作为一种环境改善手段,对城市热岛效应有着重要的影响。
首先,城市绿化可以帮助调节城市气候。
由于城市的高密度建设以及大量的人口聚集,城市热岛效应导致城市内部温度升高。
而城市绿地可以通过蒸腾作用和阴凉效应,减缓城市气温的升高速率。
蒸腾作用是指植被通过蒸发水分的过程,可以消耗周围环境热量,从而使得空气温度降低。
在城市中大量的树木和植被能够大幅减少热量的吸收,降低空气温度。
此外,绿地可以为城市创造清新的氛围,提供阴凉的遮挡效果,减少阳光的直射地面,进一步降低城市表面温度。
其次,城市绿化能够改善城市空气质量。
随着工业化的进程,城市污染在日益严重。
而城市绿地通过吸收、稀释和降解有害气体和颗粒物,净化了空气中的污染物质。
树木和植物通过吸收二氧化碳(CO2)并释放氧气(O2),从而降低了空气中CO2的含量,减少了温室气体的排放,有助于改善城市空气质量。
此外,绿地还能吸附微尘、二氧化硫等有害物质,阻挡空气中有害颗粒物质的扩散,减少悬浮颗粒对人体的伤害。
然后,城市绿化有助于保护水资源。
随着城市化的快速发展,水污染和水资源枯竭问题日益凸显。
而城市绿地可以作为天然的水资源调节器,在城市内部引入绿地,可以有效地减少雨水径流,提供一片临时的存水空间。
植物通过根系的吸收作用,可以过滤掉雨水中的重金属和有害物质,净化雨水并增加地下水的补给量。
城市绿地也能减少土壤侵蚀,降低洪水发生的概率。
此外,城市绿化还对人的身心健康产生积极的影响。
绿地和植被的存在可以为城市居民带来视觉和心理上的舒缓。
众所周知,大自然的景色和绿色有助于人们放松身心,缓解压力和焦虑。
绿地也为人们提供了活动和休闲的场所,促进了身体活动和社交交流,提高生活质量。
然而,城市绿化对城市热岛效应的影响也存在一些挑战和限制。
《2024年1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》范文
《1981—2020年北京城市热岛效应时空特征及其影响因素分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市热岛效应已成为全球范围内关注的热点问题。
北京作为中国的首都,其城市热岛效应的时空特征及其影响因素分析具有重要的科学和实践意义。
本文旨在通过对1981年至2020年北京城市热岛效应的时空特征进行深入研究,探讨其影响因素,以期为城市规划和环境管理提供科学依据。
二、研究区域与方法1. 研究区域本研究以北京市为研究区域,以北京市的气象观测数据为基础,对城市热岛效应进行时空特征分析。
2. 研究方法(1)数据收集:收集北京市1981年至2020年的气象观测数据,包括日平均气温、最高气温、最低气温等。
(2)空间分析方法:采用GIS技术对气温数据进行空间插值和空间分布分析。
(3)时间序列分析:运用时间序列分析方法,探讨气温数据的年际变化和季节变化。
(4)影响因素分析:结合土地利用变化、人口分布、城市化进程等因素,分析其对城市热岛效应的影响。
三、热岛效应的时空特征1. 空间分布特征通过对北京市的气温数据进行空间插值和分布分析,发现北京市的热岛效应在空间上呈现出明显的城市中心强、郊区弱的分布特征。
其中,城区内部由于高楼大厦密集、人口众多、交通繁忙等因素,热岛效应更为显著。
2. 时间变化特征时间序列分析表明,北京市的城市热岛效应在年际和季节上均表现出明显的变化特征。
夏季热岛效应最为显著,冬季次之,春季和秋季相对较弱。
此外,随着年份的增加,热岛效应呈现出逐渐增强的趋势。
四、影响因素分析1. 土地利用变化随着城市化进程的加速,北京市的土地利用类型发生了显著变化。
建筑物的增加、绿地的减少等导致城市下垫面的热属性发生变化,进而影响城市的气温。
建筑物的反射率较低,吸收太阳辐射的能力较强,导致城市表面温度升高;而绿地的增加则可以缓解热岛效应,通过蒸腾作用降低气温。
2. 人口分布与城市化进程人口分布和城市化进程对城市热岛效应具有重要影响。
城市绿地系统对热岛效应的调节作用研究
城市绿地系统对热岛效应的调节作用研究随着城市化进程的加速,城市中出现了一个严重的问题——热岛效应。
热岛效应指的是城市中心地区比周围乡村和郊区的气温更高的现象。
这种现象给城市的生态环境和人们的生活带来了很多不利影响。
因此,研究城市绿地系统对热岛效应的调节作用变得尤为重要。
首先,城市绿地系统可以通过增加蒸散作用缓解热岛效应。
城市中心地区的建筑、道路和人工硬化地面通常是光线吸收和热能释放的主要来源,因此导致热岛效应的产生。
而绿地系统可以通过植被的蒸散作用帮助减少地表温度,降低城市的平均气温。
蒸散作用的原理是植物通过根系吸收水分,并将部分水分经过蒸发作用释放到大气中。
这样一来,城市中的植被越多,蒸散作用也就越强,从而减少了周围的温度。
其次,城市绿地系统还能通过调节微风和局地热量分配减缓热岛效应。
城市中常见的高楼大厦、街道、广场等建筑物往往会导致微风降低,从而使热量聚集在有限的空间内。
而城市绿地系统通过增加植被,能够增加风速,改善空气流通,并通过局地热量分配来降低热岛效应。
绿地系统在城市中形成小气候调节的效果,使城市的微风增大,增加了热量的扩散,从而减缓了热岛效应。
此外,在城市空间规划中合理布局绿地系统,可进一步强化其调节热岛效应的作用。
对于城市规划者来说,通过合理布局城市绿地系统,可以使热岛效应被最大程度地削弱。
比如,在城市中心建设公园、花坛等大面积的绿地,利用多样化的植被覆盖,加强热量的吸收和消散。
另外,对于一些环境脆弱的区域,如湿地、河流等,可以保护和扩大绿地面积,降低表面蒸发和空气温度。
在研究城市绿地系统对热岛效应的调节作用时,我们还应该关注与气候变化和环境保护等因素的关系。
随着全球气候变暖的趋势日益明显,城市绿地系统对热岛效应的调节作用也可能会发生变化。
因此,未来的研究需要更加关注城市绿地系统和气候变化之间的相互关系,以便更好地应对未来的气候挑战。
综上所述,城市绿地系统具有重要的调节热岛效应的作用。
《2024年北京城市生态环境变化与城市绿化建设研究》范文
《北京城市生态环境变化与城市绿化建设研究》篇一一、引言北京作为中国的首都,近年来其城市发展日新月异,经济建设与社会发展都取得了显著的进步。
然而,伴随其发展步伐的,是城市生态环境的改变和市民对更优生活环境的渴求。
在此背景下,本文着重研究北京城市生态环境的变化以及其与城市绿化建设之间的关系。
本文通过数据分析和案例研究的方式,探究了北京生态环境变化的现状与原因,并进一步提出相应的绿化建设策略。
二、北京城市生态环境变化1. 空气质量变化近年来,北京的空气质量得到了显著改善。
通过实施严格的环保政策和措施,如减少燃煤排放、提高汽车尾气排放标准等,北京的PM2.5浓度已经有所下降。
然而,冬季由于供暖需求,空气质量仍然存在波动。
2. 城市热岛效应随着城市建设的不断推进,城市热岛效应问题日益突出。
高楼大厦、柏油马路等硬质地面使地表难以有效吸收和散发热量,导致城市内部温度高于周边地区。
3. 绿地空间不足由于历史原因和土地利用压力,北京的绿地空间相对不足。
这使得市民的休闲空间有限,同时也影响了城市的生态环境。
三、城市绿化建设策略针对上述问题,本文提出以下城市绿化建设策略:1. 加大绿地建设力度通过增加公园绿地、街头绿地等各类绿地,提高城市的绿化覆盖率。
同时,加强社区绿地的建设,使市民能更好地享受到绿地带来的舒适与便捷。
2. 科学规划绿地布局结合城市发展需求和生态保护需求,科学规划绿地布局。
通过优化绿地空间布局,使城市绿地在改善生态环境、美化城市景观等方面发挥更大的作用。
3. 推广绿色建筑与低碳生活鼓励和支持绿色建筑的发展,减少建筑对环境的污染。
同时,通过宣传教育,提高市民的环保意识,倡导低碳生活,使市民参与到城市绿化建设中来。
四、结论综上所述,北京城市生态环境的变化与城市绿化建设密切相关。
通过加大绿地建设力度、科学规划绿地布局以及推广绿色建筑与低碳生活等措施,可以有效改善城市的生态环境,提高市民的生活质量。
未来,我们应继续关注北京城市生态环境的变化,持续推进城市绿化建设,为市民创造一个更加美好的生活环境。
城市绿地系统对城市热岛效应的影响
城市绿地系统对城市热岛效应的影响城市热岛效应是指城市内部温度明显高于周围农村地区的现象。
由于城市中的建筑物和人口密度高,排放的废气和热量无法有效散发,导致城市温度升高。
然而,城市绿地系统作为城市中的天然气调节器,具有显著影响城市热岛效应的潜力。
首先,城市绿地系统通过蒸腾作用提供了自然的降温效果。
植被覆盖的土地表面温度通常比裸露的建筑物和道路表面温度更低,因为植被吸收了太阳辐射能量。
绿地中的植物通过蒸腾作用将大量水分转化为气体形式释放到空气中,从而吸收了大量的热量,减少了周围环境的温度。
其次,城市绿地系统能够降低城市的能量消耗。
在炎热的城市夏天,许多人会打开空调以获得舒适的室内温度。
然而,空调的使用会导致额外的能源消耗和高额的电费支出。
城市绿地系统可以担任被动冷却的角色,利用植物和水体来调节室内和室外的温度,减少人们对空调的依赖,从而降低城市的能源消耗。
第三,城市绿地系统提供了更好的空气质量。
城市中的空气污染问题日益严重,对人类健康造成了不可忽视的影响。
这些污染物不仅包括汽车尾气和工业废气,还包括挥发性有机物和悬浮颗粒物。
城市绿地系统通过吸收和固定二氧化碳、吸收有害气体和尘埃、释放氧气等方式,有效净化了城市的空气,并提供了更加健康的生活环境。
此外,城市绿地系统还提供了一个休闲和社交的空间。
人们可以在公园和花园中散步、跑步、举办野餐,并在自然环境中放松身心。
这种活动不仅能够减轻压力,还有助于增强社区凝聚力和增进邻里之间的互动。
城市绿地系统为城市居民提供了与自然环境互动的机会,让城市更加宜居。
最后,城市绿地系统对城市水循环具有重要作用。
在城市化进程中,大量的土地被铺设了柏油和混凝土,导致大量的降水无法渗入地下,而是形成洪水导致城市内涝。
城市绿地系统通过广泛的绿地和湿地,可以吸收和保留降水,并通过蒸腾和地下水循环将其中一部分返回到大气中,通过植物的根系过滤和净化水质,提供了水资源的可持续利用。
综上所述,城市绿地系统对城市热岛效应具有显著的影响。
城市绿化对热岛效应的影响研究
城市绿化对热岛效应的影响研究在如今快速发展的城市中,热岛效应成为了一个日益显著且备受关注的问题。
当我们在炎炎夏日穿梭于城市的大街小巷时,常常能感受到那种比郊区更为酷热难耐的高温,这就是热岛效应在作祟。
而城市绿化,作为改善城市环境的重要手段,对于缓解热岛效应起着至关重要的作用。
热岛效应,简单来说,就是城市中心区域的温度明显高于周边郊区的现象。
这主要是由于城市中密集的建筑物、大量的人口活动以及工业生产所产生的热量积聚,同时城市的下垫面(如道路、建筑物等)对太阳辐射的吸收和储存能力较强,散热又相对较慢。
而城市中的绿地和水体相对较少,无法有效地调节温度。
城市绿化对于缓解热岛效应的影响是多方面的。
首先,植物通过蒸腾作用向周围环境散发水分。
在这个过程中,水分从液态转变为气态,需要吸收大量的热量,从而降低周围环境的温度。
这就好比我们在炎热的天气里出汗,汗水蒸发会带走身体的热量,让我们感到凉爽一样。
城市中的树木、草地等绿化植物大面积的蒸腾作用,可以显著降低局部区域的气温。
其次,绿化植物的树冠能够遮挡阳光直射,减少地面接收的太阳辐射量。
尤其是在夏季,茂密的树冠可以为道路和建筑物提供遮荫,避免它们直接暴露在烈日下,从而降低表面温度。
而且,植物的叶子和枝干本身也能吸收一部分太阳辐射,将其转化为化学能用于生长和代谢,而不是转化为热能增加环境温度。
再者,城市绿化能够增加空气湿度。
在干燥的城市环境中,较高的空气湿度可以让人感觉更加舒适,同时也有助于减缓温度的上升。
绿化植物通过蒸腾作用释放出的水汽增加了空气中的水分含量,使得城市的微气候更加宜人。
此外,城市中的绿地和公园还能形成风道,促进空气的流通和交换。
良好的通风条件可以将城市中的热空气带走,引入较为凉爽的空气,进一步降低城市的温度。
相比之下,缺乏绿化的城市区域往往空气流通不畅,热量容易积聚。
为了更直观地了解城市绿化对热岛效应的影响,我们可以通过一些实际的研究案例来进行分析。
园林绿化对降低城市热岛效应的作用研究
园林绿化对降低城市热岛效应的作用研究摘要:我国经济发展的步伐不断加快,城市中工业生产项目越来越多,在提高了人们的生活质量的同时,也带来了一些环境问题。
比如热岛效应是近年来城市中主要的气候问题之一,随着工业生产的不断加快,热岛效应呈现出不断加剧的趋势变化。
这种现象与我国可持续发展战略不符,也影响人们的生活质量。
所以人们在不断积极寻找解决热岛效应的办法。
其中,园林绿化是一种有效的措施。
本文主要分析了园林绿化对城市热岛效应的重要作用,探讨了利用园林绿化减缓热岛效应的几点办法,为保护我国环境,提高城市人口生活质量提供参考。
关键词:园林绿化;热岛效应;作用前言:热岛效应是一种主要发生在城市中的气候效应现象,发生热岛效应的城市的空气温度明显高于周边地区。
由于这种现象与自然界中高于海平面上的岛屿上的气温情况相同,因此而取名“热岛效应”。
热岛效应不仅会使城市中气温升高,还会带来一系列的环境问题,威胁人们的身体健康和空气质量。
近年来由于我国经济发展较快,所以城市中热岛效应现象明显,为了实现我国的可持续发展战略目标,实现人与自然的和谐发展,需要采取一定的措施解决城市中的热岛效应,提高城市环境质量。
一、热岛效应的形成原因由于热岛效应主要发生在城市中,所以热岛效应的产生原因必然与城市的运行规律有关。
首先,城市生产和生活中使用了许多大量耗能的设备,比如汽车、工业生产设备等。
这些设备在运行过程中会将大量的能源转变成热能,排放到空气中导致热岛效应的出现。
其次,城市中的许多基础设施的构成成分导热率都很大,比如水泥、沥青、砖石以及混凝土等,这些成分大效率的吸收阳光中的热量,然后持久的散发在建筑物表面,使城市中的温度高于周边地区。
最后,在城市的建筑过程中,下垫层一般采用保水性不高的物质,水分蒸发需要吸收热量,所以城市中潜在的热量较高。
另外,城市中人口与建筑物都比较密集,经过城市中风的速度减慢,削弱了风带走城市中热量的能力,使城市中产生的热量持久不易散发,导致热岛效应。
北京热岛效应原因
北京热岛效应原因北京作为中国的首都,人口众多,城市建设发展迅速,也是中国的政治、经济、文化中心。
然而,随着城市化进程的加快,北京也面临着严重的环境问题之一,那就是热岛效应。
热岛效应是指城市中心和周边地区相比较,城市中心地区的气温更高,形成一个“热岛”的现象。
那么,北京热岛效应的原因是什么呢?北京热岛效应的主要原因之一是城市化进程带来的城市热源的增加。
随着城市的扩张,大量的建筑物、道路、人口密集的区域形成了巨大的热源。
这些热源不仅包括工厂、机关、商业建筑等,还包括人们的居住和生活所需的能源消耗,如电力、燃气等。
这些热源不断释放热量,导致城市中心的气温上升。
北京热岛效应的另一个原因是城市建设所带来的地表变化。
随着城市的发展,大量的土地被城市建筑所占据,原本的土地被水泥、沥青所覆盖,这使得地表变得更加密集、坚硬。
这种变化导致了城市中的热量难以散发,形成了一个“热岛”。
与此同时,城市中的绿化率下降,植被减少,树木被砍伐,这也使得城市的散热能力减弱,进一步加剧了热岛效应。
北京热岛效应的原因还与城市交通有关。
北京是一个汽车密集的城市,大量的汽车排放的尾气中含有大量的热量,这些热量在城市中逐渐积聚,导致城市中心的气温上升。
气象条件也是影响北京热岛效应的因素之一。
北京处于华北地区,夏季气温高,湿度大,加之北京周边地区地势较低,容易形成热岛效应。
此外,北京的气候条件也会导致热岛效应的季节性变化,夏季热岛效应更为明显,而冬季则相对较弱。
北京热岛效应的形成原因是多方面的。
城市化进程带来的城市热源的增加,城市建设所带来的地表变化,城市交通的影响以及气象条件的因素都对北京热岛效应的形成起到了重要的作用。
为了解决热岛效应问题,北京需要采取一系列措施,如增加绿化覆盖率,改善交通状况,提高建筑节能水平等,以减少城市热源的释放,改善城市的热环境。
只有这样,才能让北京成为一个更宜居、更宜人的城市。
城市绿化对改善城市热岛效应有何作用
城市绿化对改善城市热岛效应有何作用在当今城市化进程飞速发展的时代,城市热岛效应已经成为了一个备受关注的问题。
城市中高楼大厦林立、道路纵横交错、人口密集、工业活动频繁,这些因素都导致了城市的气温普遍高于周边郊区,给人们的生活和环境带来了诸多不利影响。
而城市绿化作为一种有效的手段,对于改善城市热岛效应发挥着至关重要的作用。
首先,城市绿化能够通过植物的蒸腾作用来降低气温。
植物在生长过程中,通过根部吸收土壤中的水分,然后经由叶片的气孔将水分蒸发到空气中。
这个蒸腾过程需要消耗大量的热量,从而使得周围环境的温度降低。
相比之下,城市中的建筑物、道路等硬质表面在阳光照射下会迅速吸收热量,并将其储存起来,导致气温升高。
因此,大量的绿化植被能够有效地调节城市的微气候,减轻热岛效应。
其次,绿化植物能够为城市提供遮荫。
树木的树冠可以阻挡阳光直射地面,减少地面接收的太阳辐射量。
在炎热的夏季,走在绿树成荫的街道上,人们会明显感觉到比暴露在阳光下要凉爽许多。
此外,绿化植被还可以降低建筑物的表面温度。
当建筑物被绿色植物环绕或覆盖时,植物的遮荫作用可以减少建筑物吸收的热量,从而降低室内的温度,减少空调的使用,进一步降低能源消耗和温室气体排放。
再者,城市绿化有助于增加空气湿度。
植物的蒸腾作用不仅能够降低温度,还会增加空气中的水汽含量,提高空气湿度。
较高的空气湿度可以让人感觉更加舒适,同时也有助于抑制灰尘和污染物的扩散,改善城市的空气质量。
在干燥的城市环境中,绿化植被的这一作用尤为重要,可以缓解因干燥导致的呼吸道疾病等健康问题。
城市绿化还能够改变城市的下垫面性质。
城市中的水泥、沥青等硬质地面具有较低的比热容,容易吸收和储存热量。
而绿地、草地等具有较高的比热容,能够在白天吸收热量,在夜间缓慢释放,从而起到平衡气温的作用。
此外,绿化植被还可以减少雨水的地表径流,增加土壤的水分渗透,降低城市内涝的风险,同时也有助于补充地下水资源。
从生态系统的角度来看,城市绿化能够为城市中的生物提供栖息地和食物来源,促进生物多样性的发展。
北京城的热岛效应
谢
谢
北京城的热岛效应
王非 10110126
酷暑难耐
热岛效应
热岛是由于人们改变城市地表而引起小气候变化 的综合现象,是城市气候最明显的特征之一。由 于城市化的速度加快,城市建筑群密集、柏油路 和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的热容 量和吸热率,使得城市地区储存了较多的热量, 并向四周和大气中大量辐射,造成了同一时间城 区气温普遍高于周围的郊区气温,高温的城区处 于低温的郊区包围之中,如同汪洋大海中的岛屿 ,人们把这种现象称之为城市热岛效应。
引导和促进城市风
根据北京城市的主导风向,在市区逐步建 立合理的生态廊道体系,将城市外围凉爽 、洁净的空气,引入城市内部,有效缓解 城市内部的热岛效应。
近年来,北京采取了许多积极有效的 措施来减缓城市热岛效应。但是不能 否认的一点是,只要有城市化就会有 城市热岛效应。我们需要做的是充分 利用上面所说的方法和手段,来避免 或减缓城市热岛效应的产生,使城市 人口生活在更加舒适的环境中。
城市特殊的地表使它吸收 的阳光的热量要大于土壤 ,而且日益普及的空调等 电器设备、数以百万的汽 车以及各种人为的热量, 也因此而被超量吸收。
如何缓解热岛效应
城市绿化 增加城市水面 引导和促进城市风
城市化
增加城市水面
合理增加城市水面水面不仅能够有效地缓解城市 内的热岛效应,而且也是城市生态系统的重要组 成部分
形成因素
一是城市与郊区地表面性质不同,热力性质差异 较大。城区反射率小,吸收热量多,蒸发耗热少 ,热量传导较快,而辐射散失热量较慢,郊区恰 相反 二是城区排放的人为热量比郊区大 三是城区大气污染物浓度大,气溶胶微粒多,在 一定程度上起了保温作用。
北京现状
在我们所生活的这座现代 化大都市里,地表是由水 泥、混凝土和柏油马路所 组成,而郊区的地表是由 植被和土壤组成的,两者 的热量平衡特征存在显著 的差别。 所以城市地表对热的储存 要远远大于市郊地区。加 之城市的上空大气比较混 浊,温室气体含量较高, 明显影响地面长波辐射的 散失,由此导致温室效应 。于是在建筑密集的城市 里其气温要明显高于周边 的郊区,使城市就像一个 “热岛”一般。
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速,城市热岛效应已成为全球关注的热点问题。
城市热岛效应是指城市区域的气温明显高于周边乡村或自然区域的现象。
本文旨在研究城市热岛效应的成因,分析其影响因素,并探讨相应的应对策略。
二、城市热岛效应的成因1. 城市化进程中的建筑和道路覆盖城市化进程中,大量的建筑和道路取代了绿地、水体等自然环境,这些建筑和道路的表面材料多以混凝土、沥青等为主,这些材料热传导性强,吸热快,导致城市区域温度升高。
2. 人类活动产生的热量城市人口密集,人类活动产生的热量也是热岛效应的重要来源。
例如,家庭、商业和工业活动产生的热量,以及人们日常生活中的体温释放等。
3. 城市下垫面的改变城市下垫面(包括土壤、植被等)的改变也是热岛效应产生的重要原因。
城市化进程中,原有的自然地面被建筑物和道路所取代,改变了地面的热交换和辐射特性。
4. 大气污染的影响城市大气污染严重,各种排放的废气、颗粒物等也会对气温产生影响,加剧热岛效应。
三、影响因素分析1. 气候条件气候条件是影响城市热岛效应的重要因素。
在湿润地区,由于水汽蒸发等因素,热岛效应相对较小;而在干燥地区,由于缺乏水汽调节,热岛效应更为明显。
2. 城市规模与布局城市规模与布局也是影响热岛效应的重要因素。
大城市由于人口密集、建筑集中等因素,热岛效应更为明显;而小城市或分散的乡村则相对较小。
此外,城市的功能分区、绿地分布等也会影响热岛效应的程度。
3. 绿色植被覆盖情况绿色植被能够吸收和反射太阳辐射,降低地表温度,对缓解热岛效应具有重要作用。
因此,城市中的绿地覆盖率、植被种类等都会影响热岛效应的程度。
四、应对策略探讨1. 优化城市规划与布局在城市化进程中,应优化城市规划和布局,合理分配土地资源,增加绿地、水体等自然环境的面积,降低建筑密度,以缓解热岛效应。
2. 推广绿色建筑与低碳生活推广绿色建筑和低碳生活理念,采用节能环保的材料和技术,减少人类活动产生的热量和废气排放,降低对环境的污染。
景观植物对城市热岛效应的影响研究
景观植物对城市热岛效应的影响研究近年来,随着城市化进程的不断加快,城市热岛效应问题越来越严重。
而景观植物作为城市中最重要的绿色元素之一,其对于城市热岛效应的影响备受关注。
本文旨在探讨景观植物对城市热岛效应的影响以及相应的研究进展。
一、何为城市热岛效应城市热岛效应是指城市相较于周边地区温度升高的现象。
这是由于城市建设所导致的地表温度升高、热量积聚及人类活动所产生的热量等因素所导致的。
研究表明,城市热岛效应的影响范围已从城市扩大至其周边地区。
城市热岛效应的形成对于城市生态环境和人类健康均有不良影响。
尤其是对于老年人、儿童等脆弱群体的健康影响更为明显。
因此,大力进行城市热岛效应的研究与治理至关重要。
二、景观植物对城市热岛效应的影响景观植物可以通过两种途径减缓城市热岛效应的影响:一是减少热量积聚,二是增加环境湿度。
减少热量积聚城市热岛效应的形成最主要的原因是城市中建筑物、道路和其它硬质表面反射了太阳辐射所产生的热量,使得城市中的热量聚集形成了城市热岛现象。
而植物通过吸收太阳辐射和水分蒸发来减少了周围空气中的热量,形成了广义的“阴凉感”。
这一过程被称为“植物蒸散作用和生物反照率效应”,可以减轻城市热岛现象。
增加环境湿度植物蒸散作用通过植物水分的蒸发来降低环境温度和湿度。
此外,植物叶面的水分蒸发也能够起到降低环境温度的作用。
因此,种植大量景观植物可以有效地增加周围环境的湿度,从而减缓城市热岛效应。
三、景观植物对城市热岛效应的研究进展景观植物对于城市热岛效应的影响一直是广受研究的话题之一。
近年来,随着技术手段的不断提高,相关的研究也得到了更为深入的探讨。
根据相关研究,种植大量植物可以降低周边环境的温度,其中树木的降温能力最强,其次是草类植物。
而不同种类的植物对城市热岛效应的影响也是不同的,内向型树种和观赏性植物的降温效果要大于外向型树种。
此外,研究表明,景观植物的植被覆盖率和植物种类的多样性对于缓解城市热岛效应具有重要意义。
北京城市热岛效应及缓解措施
北京城市热岛效应及缓解措施城市热岛效应是影响城市环境质量的重要因素,已经越来越引起了人们的重视,尤其是近年来,全球变暖的大环境转变和强烈的城市热岛效应,使城市的热环境更加恶化,特别是夏季,高热酷暑已经开始严重影响到人们的生活和工作。
北京作为我国的首都和国际大都市,热岛效应也已经发展到了相当严重的程度,城市绿化可以改变城市下垫面的热属性,减少热量的集聚,因此,城市绿化对于消减热岛效应具有关键的作用。
城市绿地对北京城市热岛的影响绿地改变了下垫面的性质,从而影响地表的热量平衡状况,绿地因反射和吸收部分太阳辐射,使得地表所得净辐射减少,而所得净辐射又有大部分用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能,使增加环境温度的热量大大减少。
大面积绿地光合作用,吸收空气中的二氧化碳,可削弱城市温室效应,进一步缓解热岛效应。
1.城市绿地对下垫面热特性的影响不同性质的下垫面,具有不同的热属性,因此升、降温的速率也各不相同。
柏油马路、水泥路面等铺装地面升温速率大(分别为4.9摄氏度和4.0摄氏度,绿地类下垫面的升温速率最低为0.9摄氏度和0.7摄氏度;且柏油、水泥的升温速率高于降温速率,热量容易积累,绿地的降温速率低于升温速率,热量容易扩散。
可见,绿地下垫面缓解热岛的作用最好,沥青、水泥等其他下垫面则不仅不利于热岛效应的削减,而且是增强热岛效应的重要因素。
2.热岛强度与城市绿化覆盖率的关系研究表明,绿化覆盖率与热岛强度成反比,绿化覆盖率越高,则热岛强度越低。
由绿化覆盖率和强、次热岛辐射比例的关系可知:当覆盖率达到大于30%后,绿地对热岛有较明显的削弱作用;覆盖率大于50%,绿地对热岛的削减作用极其明显,且达到在其中生活舒适度令人满意的程度,如天坛等公园,绿化覆盖率高达85%以上,整个地域无二级以上热岛,消除了热岛现象。
分别在使馆区、学院区(如北大、清华)和方庄小区等绿化效果好的地区进行分析,可以看出,当绿化状况较好时,由于绿地对热岛有明显的削弱作用,区域内很少有大范围的强热岛。
基于Landset8影像的城市绿地冷岛效应分析——以北京市为例
(a)Landset OLI_TIRS影像(b)反演地表温度图1研究区Landsat OLI_TIRS影响及反演的地表温度城市热岛效应通常用城市中心区温度与其郊区的温度差来表征[4]。
目前用于表达城市热岛效应的指标主要为亮温、地表温度和大气温度。
对于遥感影像,大多数研究会使用亮温和地温来表征热岛效应[5]。
而冷岛效应与之相对价值工程应,是用区域中心的温度与其周边的温度的插值来表征。
本文以Landsat8遥感影像为基础数据来源,采用反演后的地表温度作为冷岛效应研究的表征。
以北京市绿地边界100m以内的平均温度作为冷岛区域温度,绿地边界外100-500m内的平均温度作为周边温度,后者与前者的差值即为城市绿地的冷岛效应。
2.2城市绿地选择本次研究选择了北京市建成区内部的7个城市绿地。
选择时遵循以下原则:①绿地位于城市繁华区;②由于相关研究表明只有在城市绿地面积大于1.5hm2才有降温作用,因而选择面积>1.5hm2的绿地。
绿地选择结果见表1。
2.3冷岛信息提取地表温度的反演应用了Landsat8OLI_TIRS遥感影像数据中的红光和近红外波段B4和B5。
生成无符号整型存储的地表温度数据。
在ArcGIS中多次利用栅格计算器,可以通过计算对生成的地表温度数据进行再次处理,得到量纲为摄氏度的温度。
以获取的地表温度影像为基础,结合Google Earth的高分辨率影响及以往的实地调查,选取城市绿地(表1),利用ArcGIS软件矢量化城市绿地的轮廓。
对拓扑成面的城市绿地,利用ArcGIS软件中的缓冲区功能分别建立城市绿地边界外100m和500m的缓冲区,利用擦除功能获得城市绿地边界外100-500m的缓冲区。
用裁剪或掩模提取的功能,分别获得各个城市绿地边界100m以内区域和城市绿地边界100-500m范围的温度图层。
利用软件中的分区统计功能,分别计算转换为栅格的上述多个城市绿地各个范围的温度图层的平均值。
北京城市热岛效应问题分析与解决
北京城市热岛效应问题分析与解决概述热岛效应指城市周围的环境温度比周边地区高,是城市化过程中出现的环境问题之一。
北京作为中国最大的城市之一,长期存在着严重的城市热岛效应。
本文将从城市化对热岛效应的影响、北京热岛效应的成因和危害以及解决措施三个方面进行分析。
一、城市化对热岛效应的影响城市化是城市热岛效应产生的根本原因。
城市化导致大量建筑、人口和交通的增加,这些因素都会增加城市热岛效应的强度。
城市化还会破坏城市周围的自然环境,例如砍伐森林、填埋土地、污染空气等,这些都会加剧城市热岛效应的程度。
二、北京热岛效应的成因和危害北京热岛效应的成因主要包括气象条件、城市化、绿地覆盖率等诸多因素。
气象条件是北京热岛效应的首要因素之一,由于北京城市位于内陆,气候干燥,且四周环山,地形平原,这些因素使得北京容易受到热岛效应的影响。
此外,城市化过程中,城市绿地点数量和面积的减少也是北京热岛效应加剧的原因之一。
北京热岛效应带来的危害主要有以下几个方面:1. 对人类健康的影响:长时间处于城市热岛效应地区,人们容易感到疲劳、头晕、头痛等不适,对身体健康有害。
2. 对城市生态环境的影响:长期存在的城市热岛效应会引起城市生态环境的恶化,如空气污染、水资源短缺、土地沙漠化等。
3. 对能源消耗的影响:城市热岛效应会增加城市的冷却需求量,增加城市的能源消耗,这将导致更多的能源消耗和环境负担。
三、解决措施为了缓解北京热岛效应,需要研究和采取一系列有效的解决措施。
以下是几个参考方案:1. 增加城市绿化覆盖率:增加城市绿化覆盖率可以显著减少城市热岛效应的强度,可以种植树木或者建设绿化空间等方式增加城市绿地覆盖率。
2. 优化城市布局:合理规划和建设城市布局能有效地控制城市热岛效应的强度,以及减少交通拥堵等问题的出现。
3. 创新建筑设计:建筑物的设计、材料和技术都是城市热岛效应控制的重要手段。
采用不同的建筑材料、建筑形式都可以有效减少城市热岛效应的程度。
北京“城市热岛”效应现状及特征
北京“城市热岛”效应现状及特征北京“城市热岛”效应现状及特征城市热岛是指在城市内部相对于其周边地区,城市地区温度较高,形成一个类似于一个热岛的现象。
在这个现象中,城市内部的温度要高于其周边地区的温度。
北京作为中国的首都和人口集中的城市,自然也受到了城市热岛效应的影响。
下面将对北京城市热岛效应的现状及特征进行描述。
首先,北京城市热岛效应的现状是非常明显的。
长期以来,随着城市化的进程,北京的快速发展和人口的激增,导致了城市热岛效应在北京的显著增强。
特别是在夏季高温时期,北京的城市热岛效应更为突出。
由于集中的建筑物、水泥路面和大量的车辆排放,使得城市中产生了大量的热量。
与此同时,城市中的绿地面积相对较少,植被覆盖率不高,热量散失较少,这也是加剧城市热岛效应的原因之一。
其次,北京城市热岛效应的主要特征是显著的温度差异和环流变化。
在夏季,尤其是夜晚,城市中心地区的温度往往比郊区高3到5摄氏度。
这种差异在通风条件不佳的夜间尤为明显,导致城市中心的温度一直维持较高水平。
此外,北京城市热岛效应还影响了城市的风向和气流变化。
城市中的建筑物、道路和其他人为结构抑制了风的流动,形成了人工的地理屏障,使得热量无法有效地扩散,并影响了城市内的空气流通。
这种气流变化进一步加剧了城市热岛效应。
第三,北京城市热岛效应对城市环境和居民生活产生了一系列的影响。
首先,城市热岛效应会导致城市的能耗增加。
由于城市中的温度较高,人们需要更多地使用空调来降低室内温度,从而增加了能源消耗。
其次,城市热岛效应还会对城市空气质量产生负面影响。
高温和不畅通的气流使得污染物在城市内部积聚,交通尾气和工业废气也更难扩散,造成空气质量下降。
此外,城市热岛效应还会对城市生态环境造成破坏。
高温和较低的植被覆盖率导致了土地干燥和水源稀缺,进一步加剧了城市的环境问题。
在应对北京城市热岛效应方面,政府和居民可以采取一些措施来减缓其影响。
首先,应加大绿地建设力度,增加植被覆盖率,使得城市的散热能力增强。
城市的热岛效应
城市的热岛效应1.热岛效应的形成城市热岛的形成,与城市化的发展密不可分。
北京市园林科学研究所高级工程师李延明将其形成的直接原因概括为四个方面:一是城市下垫面(大气底部与地表的接触面)特性的影响。
城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等,改变了下垫面的热属性,这些人工构筑物吸热快而热容量小,在相同的太阳辐射条件下,它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快,因而其表面的温度明显高于自然下垫面。
比如夏天里,草坪温度32℃、树冠温度30℃的时候,水泥地面的温度可以达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃,这些高温物体形成巨大的热源,烘烤着周围的大气和我们的生活环境,怎么能不热呢?二是城市大气污染。
城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的温室效应,引起大气的进一步升温。
三是人工热源的影响。
工厂、机动车、居民生活等,燃烧各种燃料、消耗大量能源,无数个火炉在燃烧,都在排放热量!四是城市里的自然下垫面减少了。
城市的建筑、广场、道路等等大量增加,绿地、水体等自然因素相应减少,放热的多了,吸热的少了,缓解热岛效应的能力就被削弱了。
气象专家、南京大学余志豪教授说,受热面的大小,受热材料的差异,是造成城郊温差的主要原因。
“同样一万平方米的地面,在郊区,可能是一望无际的田野,吸热慢,温度上升慢;而在市区,高楼密集,建筑物顶面和侧面都成受热面,受热面积要远远大于郊外。
而钢筋、水泥等建材,热容量小,一旦受热,温度上升很快,并向四周大量散热,带动周边气温升高……”现在气象学家在城市规划中暂时缺位。
城市建设常常缺乏基本的生态设计常识,给城市的环境和生态带来了明显的负面影响,城市大面积的“水泥化”就是最典型的一种。
“水泥化”是泛指使用混凝土、沥青、花岗岩、大理石、釉面砖、硅酸盐等建筑材料来硬化城市的现象,硬化的表面包括地面、墙面、屋顶和水体。
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第31卷 第5期2009年9月北 京 林 业 大 学 学 报JOURNAL OF BEIJING FORES TRY UNIVERSITYVol.31,No.5Sep.,2009收稿日期:200812 25http: ,http: journal.bj 基金项目:国家林业局重点科研项目(2006 69)、国家自然科学基金项目(40701183)、 十一五 国家科技支撑计划项目(2006BAD09B02、2006BAD03A0201)。
第一作者:武鹏飞。
主要研究方向:遥感与GIS 应用。
电话:010 ******** Email:wupf30@ 地址:100083北京林业大学水土保持学院。
责任作者:张学霞,博士,副教授。
主要研究方向:生态环境遥感。
电话:01062336071 Email:xuexiaz h@ 地址:同上。
北京市植被绿度与城市热岛效应关系研究武鹏飞1王茂军2张学霞1(1北京林业大学水土保持学院,水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室 2首都师范大学资源环境与旅游学院)摘要:以北京市为研究区域,以Landsat TM 影像为基础数据,定量反演亮度温度(T b ),提取归一化植被指数(NDVI),并利用RS 和GIS 技术在东北西南和西北 东南方向构建多个特征剖面,探讨T b 与NDVI 的关系在空间上的分布规律。
结果表明: 除了在西北 东南方向的76、78、80、82km 处剖面外,其他剖面上T b 和NDVI 存在明显的负相关关系。
剖面上T b 与NDVI 相关性的显著程度呈现由中心剖面向边缘剖面递减的格局。
剖面上T b 与NDVI 相关性的显著程度受下垫面土地利用结构的复杂程度影响,土地利用结构越复杂,特征剖面上T b 与NDVI 的相关性越显著。
研究结果较好地揭示了植被与温度相关性的空间分布规律,可为北京市未来的城市、绿地等规划提供科学依据。
关键词:归一化植被指数;亮度温度;城市热岛;特征剖面中图分类号:S731 1;S757 2 文献标志码:A 文章编号:10001522(2009)05 0054 07W U Peng fei 1;W ANG Mao jun 2;ZHANG Xue xia 1.Relationship between vegetation greenness and urbanheat island effect in Beijing .Journal o f Beijing Forestry University (2009)31(5)5460[C h,19ref.]1Key Laboratory of Soil and Wa ter Conservation &Desertification Combating of Ministry of Education,School of Soil and Water Conservation,Beijing Forestry University,100083,P.R.C hina;2Institute of Resources Environment &Tourism,Capital Normal Universtiy,Beijing,100037,P.R.China.In this paper,brightness te mperature (T b )and normalized difference vegetation index (NDVI)were quantitatively derived from Landsat TM images of Beijing.Feature profiles of T b and NDVI were drawn in the directions of NE SW and NW SE using the technologies of RS and GI ws of spatial distribution of the relationship between T b and NDVI were discussed.The results showed that:1)there was a significant negative correlation between T b and NDVI in both directions except the profiles of 76,78,80and 82km in the direction of NW SE.2)The less the distance between the other profiles and the central profile was,the stronger the negative correlation between T b and NDVI was.3)The relationship between T b and NDVI was affected by the complexity of land use structures.The more c omplex the land use structure was,the stronger the relationship between T b and NDVI of fea ture profile was.This paper effectively reveals the spatial correlations between vegetation and temperature,and thus can provide certain scientific support for Beijing s urban and greenland planning in the future.Key words normalized difference vegetation index (NDVI);brightness temperature;urban heat island;feature profile城市热岛效应是城市化的结果,使得城市内部年平均气温与郊区相差较大[1]。
随着城市化进程的加快,以及全球变暖的影响,城市热岛效应越来越强烈,对人们的生产、生活产生的影响越来越大[2]。
已有研究表明,北京市由于城市热岛效应的影响,城乡温度差距达到6[3]。
城市热岛效应已成为当今社会面临的一个重要环境问题,如何缓解城市热岛效应的影响备受国内外学者的关注。
植被通过光合作用、蒸腾和蒸散作用可以降低温度、增加湿度,从而起到调节温度的作用[4]。
许多学者利用遥感影像对北京、杭州、南京、沈阳、武汉等多个地区的植被覆盖与城市热岛效应的关系进行了研究,结果表明植被覆盖度与温度存在明显的负相关关系[5 9]。
Weng等[10]利用E TM+影像对美国印第安纳波利斯市的热岛效应进行研究,结果表明热岛效应与归一化植被指数(NDVI)之间同样存在着明显的负相关关系。
之后,国内外学者在城市热岛效应的研究中引入了多样性、聚集度等景观格局指标[11],从不同的角度对热岛效应与NDVI的关系进行研究。
潘竟虎等[12]利用Landsat E TM+影像对兰州市土地利用类型及格局的热环境效应进行分析,结果表明平原城市的亮度温度和NDVI相关性与土地利用类型的多样性存在正相关关系。
还有学者利用城市不透水面量化研究城市热岛与下垫面的空间分布关系[13]。
例如,陈峰等[14]利用混合象元分解的方法提取不透水面的植被信息,对城市热岛效应进行定量研究。
大多数学者只是以一个或几个回归方程来说明研究区域植被与温度之间的关系,而对它们关系的变化缺乏研究。
本文利用北京市2004年9月8日的Landsat TM影像对亮度温度与NDVI的关系在研究区内的变化进行了研究,通过在东北 西南和西北 东南方向均匀选取多个空间剖面,比较多个回归方程的决定系数和斜率的变化,研究亮度温度与NDVI关系的空间变化,探讨亮度温度与NDVI关系的空间分布模型。
1 研究区概况北京市位于华北平原北部,地势西北高、东南低。
西部、北部和东北部三面环山,东南部是一片缓缓向渤海倾斜的平原。
北京平原的海拔在20~60 m,山地海拔一般1000~1500m,海拔最高处位于东灵山2303m。
境内主要水系有潮白河、北运河、永定河和拒马河。
全市面积16800km2,人口1700余万。
北京为暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促,年平均气温10~12 ,年平均降雨量600~700mm,主要发生在7、8月。
进入9月份,降水量明显减少,气温开始下降,昼夜温差增大。
北京市的土地利用类型为西部、北部以及东北部以林地为主,东南部为耕地,市区及其周边地区为建筑用地(图1)。
2 材料与方法本研究以2004年9月8日北京市Landsat TM影像作为数据源,影像轨道号为123 32,包括7个波段,空间分辨率为30m,其中第6波段(热红外波段)为120m。
应用影像的第3、4波段提取研究区的NDVI,同时利用第6波段反演研究区的亮度温度。
2 1 图像预处理首先对Landsat TM数据进行波段组合,将7个单波段影像组合为一幅多波段影像,以便提取研究区的NDVI。
然后对数据进行几何校正,使影像上的地物位置与其实际位置相对应,为数据的分析提供位置参考。
在校正过程中,以北京市水系矢量数据为参考,选择河流交叉点等定位精确的20个点作为控制点,精度在0 5个像元内,运用邻近元法对影像进行几何精校正。
最后对校正的影像数据进行边界裁减处理。
利用北京市的边界矢量数据对校正数据进行裁剪,使遥感图像仅保留北京市的范围,保证在选取特征剖面时选择区域在北京市范围内。
2 2 数据处理2 2 1 归一化植被指数提取NDVI可以用来检测植被生长状态、植被覆盖度等。
NDVI=NIR-RNIR+R(1)式中:NIR表示近红外波段的反射率,R表示红光波段的反射率。
从图2可以看出,研究区的NDVI值分布在[-1 00,0 77]。
NDVI高值区分布在研究区的西部、北部以及东北部,这些地区多为山区,分布有大量森林公园,植被覆盖情况较好,人为干预较少;低值区主要分布在市区,植被覆盖较差,下垫面以城市建筑物和硬化路面为主;居中区域在市区与郊区之间以及东南平原地区,这些地区多为耕地,森林覆盖面积极少,同时人为干预较多、较频繁。
2 2 2 亮度温度的反演在研究城市热岛效应时,许多学者利用遥感影像结合气象数据反演地表温度的方法来研究城市热岛效应与NDVI的关系[15]。