基于梯度视角的城市建筑形态对地表温度的影响

摘要

为探索不同城市建筑形态对地表温度影响的梯度与城市间差异,研究以西安、郑州、济南为研究区,基于Landsat-8 TIRS影像和城市三维建筑数据,通过多元线性回归模型分析了这3个城市中建筑形态对不同季节地表温度在城市整体和梯度尺度上的影响并比较其差异性:(1)夏季和冬季中地表温度受城市建筑形态影响最大的城市分别为西安(R^(2)=0.414)和济南(R^(2)=0.300)。建筑覆盖率和平均建筑高度分别对3个城市夏季和冬季地表温度影响最大,且分别表现为正向与负向影响。(2)对建筑覆盖率进行梯度分级后,发现当覆盖率小于20%时,建筑体积密度对3个城市有较强的降温作用;当覆盖率处于20%—40%时,平均建筑高度显著降低3个城市地表温度;当覆盖率处于40%—60%时,天空可视因子对3个城市有一定增温作用;当覆盖率大于60%时,平均建筑高度大幅度降低济南地表温度。(3)西安、济南、郑州低层建筑的平均地表温度分别为9.5℃、7.7℃、6.1℃,3个城市的地表温度由低层到高层都呈下降趋势,且每个梯度内西安的地表温度均高于郑州和济南。研究结果表明:合理规划城市建筑形态,有利于缓解中心城市地表温度过高的现象。