马鞍山市城市绿地缓解热岛效应的研究

摘要

本文以2007年7月和2010年8月的卫星遥感影像为数据源，应用RS技术，分析马鞍山市这个重要的钢铁工业城市其2007年和2010年热力场动态演变，并研究马鞍山市山林及公园对城市热岛效应的影响。本文应用ArcGIS9.2研究面积为315km2的马鞍山市市区及67km2的建成区区域。以此为城市森林的规划建设来缓解热岛效应而提供一定的指导依据。结果如下：
　　 (1)2007年马鞍山市地面亮温分布表明：马鞍山市热量分布主要在建成区内，形成中心“热岛”，其中高温区和次高温区主要分布在市里的老城区、新城区的居住区、工业区等，热量分布集中在中西部。2010年与2007年相比，高温区面积与次高温区面积有所减少，分布特点由2007年的片、块转化为2010年的点、团，而低温区面积有所增加。
　　 (2)利用2007年和2010年两年土地利用类型图并结合两个时相的热岛分布图进行分析可知，2010年绿地率有所增加，城市森林和一般绿地面积的增加有助于改善热岛效应。且绿地率高的区域，其低温占有率较高，热效应较低。
　　 (3)应用数学模型定量分析不同植被类型的归一化植被指数(NDVI)与热岛效应的相关性得出二者为负相关关系，且城市森林的NDVI每增加0.1，温度下降0.852℃；一般绿地的NDVI每增加0.1，温度下降0.11℃。一般地，城市森林的NDVI均值高于一般绿地的NDVI均值，城市森林斑块的缓解热效应能力大于一般绿地。
　　 (4)斑块对周边温度场的辐射状影响：地表亮温随距山林的距离增大而增大、且距斑块近的地域增温较快、以后增速减缓，当达一定距离时不再显示规律性变化，本文把地表亮温达最高值且不再有规律性变化定义为临界值，其与斑块的距离为临界距离即为山林斑块的热场辐射范围。不同面积的山林斑块，辐射范围不同，且斑块面积越大，则辐射范围越大，线性关系为Y=3.567X+418.75，R2=0.8498。作者认为提高面积有助于温度的降低，斑块面积每增加100hm2，相应的山林辐射范围则增加356.71m，公园辐射范围则增加311.77m。
　　 (5)建立城市山林斑块、公园斑块与生物量的拟合关系模型。分析得知，影响山林斑块热场效应范围的因素，斑块拥有的总生物量>斑块面积>斑块的周长，而与斑块形状无关。而斑块总生物量的增加极有利于辐射范围的扩大。
　　 (6)斑块周边的土地类型会影响斑块辐射范围。主导土地类型因子中，城市森林与辐射范围成正相关，建筑分布与辐射范围成负相关；原斑块周边城市森林面积的增大，会增大辐射范围，而建筑面积的扩大会导致辐射范围减小。