高分辨率二维/三维城市形态与地表温度的关系研究
城市化的推进使人类对地球环境的改变日益加深，造成的生态环境影响，如城市热岛效应，给城市人居环境和健康造成了威胁。城市作为全球55%居民工作和生活的主要载体，其形态是影响城市区域能量平衡和气候条件的关键因素。许多学者对城市热岛效应的形成机理及影响因素进行了详细分析，但是目前的研究多关注于二维城市物理/空间形态对地表温度的影响，对三维城市形态与地表温度的研究尚显不足。此外，与人类活动直接相关的城市功能也是影响地表温度的要素，但不同城市功能区中城市形态与地表温度的关系差异性研究仍然缺乏。 本文基于高分辨率遥感和多源地理信息数据描述了城市的地表覆盖类型和城市功能区类型，从二维城市景观、三维建筑空间格局、和城市功能区三个角度对城市形态进行描述。以武汉市为例，综合探讨了高分辨率二维和三维城市形态与地表温度的关系。结果表明： (1)武汉市夏季城市热岛效应最为显著。地表温度呈现热聚集现象，存在若干个明显的片状或轴带状热中心；长江、汉江和城市湖泊有效抑制了热岛的贴近式蔓延。夏季不同城市功能区的地表温度存在显著差异。建设用地是城市的热源，商业区和工业区是温度最高的城市功能区类型，住宅区对城市高温面积贡献最大。水域是武汉市最主要的散热器，植被也起到降温作用。(2)建筑物和树木在四季都与地表温度存在显著的相关性。城市形态对地表温度的影响在春季、夏季和秋季表现出较高的一致性：高层建筑物以及草/灌木的离散分布和不规则形状有助于抑制地表温度的升高。天空开阔度是城市三维几何的重要指标，但其对地表温度的影响与二维建筑分布有关。冬季，地表温度与二维城市景观的相关性有所降低，植被对温度的调节作用显著减弱，三维建筑格局的影响加深。(3)城市形态对地表温度的影响在不同城市功能区中存在差异，二维城市形态对地表温度的贡献程度远高于三维建筑格局。冬季三维建筑格局的影响力有所提升，但城市形态对地表温度的整体解释量下降。 本文的发现有助于加深对二维和三维空间内城市热岛效应成因的认知与理解，为城市规划和土地利用管理实践、生态环境的改善、以及城市的可持续发展提供依据和思路。
城市形态;地表温度;三维建筑格局;城市功能区;地表热岛效应;城市功能
武汉大学
硕士
摄影测量与遥感
黄昕
2020
中文
TP751
2021-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）