東北地理所在福州市城市熱島與景觀格局演變關(guān)系研究中取得進(jìn)展
根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)，中國的城市化率已由1978年的17.9%增長到2019年的60.3%，特別是從1996年以來，年增長率達(dá)到1.23%，同時(shí)百萬人口城市從18個(gè)增加到303個(gè)。然而,城市化在帶來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也改變了原有的自然景觀。湖泊、林地、耕地等被占用使得城市生態(tài)的自我維持和修復(fù)功能被削弱，導(dǎo)致環(huán)境問題頻發(fā)，其中城市熱島問題尤為引人關(guān)注。城市熱島會(huì)對城市空氣質(zhì)量改善、霧霾治理和植物健康生長帶來了一系列負(fù)面影響。因此，開展快速城市化對城市熱島影響的相關(guān)研究對認(rèn)識(shí)城市熱環(huán)境格局及演化和理解城市熱環(huán)境要素的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律與驅(qū)動(dòng)機(jī)制等具有重要意義。
近些年來經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展、城市持續(xù)擴(kuò)張，使得城市熱島效應(yīng)不斷增強(qiáng)，福州市已經(jīng)連續(xù)多年成為中國新的“四大火爐”城市之一。根據(jù)氣象記錄，福州市連續(xù)日最高溫超過35℃的天數(shù)從2003年的24天增加到2013年的33天。城市熱島已經(jīng)成為影響構(gòu)建健康、舒適、宜居及可持續(xù)的福州市人居環(huán)境的重要因素。目前城市熱島相關(guān)研究很多，例如，濕地的冷島作用對城市熱島具有一定的緩解效果，但對于城市擴(kuò)張導(dǎo)致濕地喪失對城市熱島效應(yīng)時(shí)空分布的影響尚待分析。東北地理所水環(huán)境遙感團(tuán)隊(duì)利用Landsat系列衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和單窗算法反演了福州市地表溫度，分析了1986-2016年城市熱島強(qiáng)度指數(shù)與景觀格局演變的關(guān)系，研究福州市城市熱島的發(fā)展規(guī)律和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，并重點(diǎn)討論了濕地對其他不同地表類型的降溫效果和40年來濕地降溫面積變化趨勢。研究發(fā)現(xiàn)，建設(shè)用地對城市熱島效應(yīng)的貢獻(xiàn)率從1986年的24%增加到2016年93%，而城市熱島強(qiáng)度增加主要原因是城市建設(shè)用地的擴(kuò)張。研究利用GIS緩沖區(qū)分析方法統(tǒng)計(jì)了不同土地利用類型受到濕地影響距離和面積，發(fā)現(xiàn)1985至2015年的毗鄰區(qū)域受到濕地影響范圍呈現(xiàn)在波動(dòng)中降低的趨勢，影響范圍下降平均速度為4.7km2/年。濕地喪失所導(dǎo)致濕地冷島效應(yīng)的減弱，進(jìn)一步促進(jìn)了福州市熱島效應(yīng)增強(qiáng)，而濕地面積減少的主要原因正是濕地轉(zhuǎn)化為建筑用地。研究結(jié)果可為城市規(guī)劃、城市建設(shè)及提升人居環(huán)境質(zhì)量等提供理論依據(jù)與決策支持。
該研究成果發(fā)表在Sustainable Cities and Society國際期刊上，杜嘉博士為第一作者。研究得到長樂市科技發(fā)展項(xiàng)目（Y7F1021001）資助。論文信息和鏈接如下：
Jia Du, Xiaoyun Xiang, Boyu Zhao Haohao Zhou. Impact of urban expansion on land surface temperature in Fuzhou, China using Landsat imagery. Sustainable Cities and Society, 2020, 61:102346.
https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102346
圖1福州市各種土地利用類型的城市熱島指數(shù)
圖2 2016年濕地對周邊土地利用類型地表溫度的影響范圍
圖3 1986至2016年的周邊地區(qū)受到濕地影響范圍變化趨勢
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