基于GIS技术的合肥市城市绿地缓解热岛效应作用研究

摘要

本文以合肥市区为研究对象，应用3S技术，以地理信息系统为平台，运用ArcGIS软件制作专题图并对其进行空间分析分析，比较合肥市区2003年～2007年间热环境的动态演变，同时运用景观生态学原理分析合肥市热场分布差异的成因，建立了植被分布与热岛效应的关系。本研究将为缓解热岛效应、改善城市小气候提供科学依据。结果如下：
　　 (1)2003年合肥市地面亮温分布表明：合肥市热量总体分布主要以二环线为分界线，二环以内热量集聚形成中心城区“热岛”，热量从中心岛以星状向外辐射，其中市中心商业区、老城区、居住区，以及老工业区和新型工业区是高温区和次高温区的主要分布区，且西南片热量高于西北片。2007年与2003年的热岛分布格局相似，但热岛现象有所缓解，体现在二环线以内热岛分布没有2003年集中，高温区面积与次高温区区面积都有所减少。热岛效应的分布特点由2003年的以块、线为主转化成2007年的以点、团为主，2007年热岛中心向二环以外扩散，二环以外新增了的小面积的热岛中心。
　　 (2)利用2003年与2007年土地利用类型图并结合两个时相的热岛分布图，横向和纵向综合分析可得出：2007年城市绿化覆盖情况得到改善，体现在各区的绿化覆盖率均高于2003年，尤其是城市森林面积的增加，对改善热环境的贡献率较大；通过对绿化覆盖率与热岛效应关系研究发现，绿化覆盖率越高，区域内的低温占有率越高，热环境状况越好，加大城市绿化建设力度是缓解热岛效应的有效途径。
　　 (3)提取城市森林斑块的景观指数进行分析得出2007年城市森林的破碎度与分离度均小于2003年，2007年城市森林景观斑块聚集度较好，调节地面温度的能力增强，热环境较2003年明显改善。
　　 (4)通过定量分析不同植被类型的叶面积指数（LAI）与热岛效应的相关性得出，二者呈负相关，城市森林LAI每升高0.1，温度下降0.297℃：一般绿地LAI每升高0.1，温度下降0.188℃；城市森林调节气候的能力大于一般绿地。
　　 (5)绿地作为冷源，对周边温度场产生显著的的影响，周边温度场存在着温度梯度变化，温度随着与绿地距离的增大而增大，增幅达到一定时地表亮温恢复热岛温度水平，此距离为绿地对周边温度场的影响范围，即绿地效应场的范围。绿地斑块块面积不同对周边温度场的影响也有差异，绿地斑块的面积越大，其对周边温度场的影响范围越大，可建立面积与影响范围的线性模型如下：
　　 y=0.0004x+142.8 R2=0.7883