本文關(guān)鍵詞：基于熱島效應(yīng)的福州市主城區(qū)通風(fēng)格局規(guī)劃策略研究

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【摘要】：快速城市化進(jìn)程總是伴隨著大量問(wèn)題的出現(xiàn),城市人口和建筑密度的迅速增大,夏季酷熱,城市通風(fēng)狀況不佳都影響著人居環(huán)境質(zhì)量。福州市作為河口盆地,四面環(huán)山,地形閉塞,靜風(fēng)頻發(fā)。論文研究分析福州市城市熱島效應(yīng),探索緩解熱島效應(yīng)的通風(fēng)格局規(guī)劃策略。以Landsat 8遙感影像為數(shù)據(jù)源,以福州市主城區(qū)為研究對(duì)象,首先利用影像的熱紅外波段反演地表溫度,獲得福州市主城區(qū)的城市熱環(huán)境分布格局,結(jié)合實(shí)地調(diào)研對(duì)熱島效應(yīng)的現(xiàn)象與成因進(jìn)行分析。其次利用遙感影像對(duì)研究區(qū)進(jìn)行土地利用分類(lèi),分析了土地利用對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響。將研究區(qū)城市熱島強(qiáng)度、城市熱環(huán)境空間分布與研究區(qū)地理環(huán)境、風(fēng)速等氣象參數(shù)相結(jié)合進(jìn)行分析,依據(jù)福州市水系、內(nèi)河網(wǎng)絡(luò)等已有的城市形態(tài)尋找潛在的通風(fēng)格局,提出福州市主城區(qū)通風(fēng)格局規(guī)劃策略,研究結(jié)果如下：(1)以2015年09月27日的Landsat 8遙感影像為數(shù)據(jù)源,使用輻射傳輸方程法進(jìn)行地表溫度的反演,結(jié)果表明：福州市主城區(qū)的地表平均溫度為34.60℃,溫度范圍為25.17℃～49.09℃。(2)基于穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)差分類(lèi)法對(duì)研究區(qū)溫度影像結(jié)果圖進(jìn)行7個(gè)溫度等級(jí)劃分,根據(jù)公式T=A±x*sd,T為溫度閾值,A為福州市主城區(qū)地表平均溫度,sd是福州市主城區(qū)表溫度方差,x是表示方差的倍數(shù)(取值為0.5、1.5、2.5)。結(jié)果表明：強(qiáng)冷島效應(yīng)區(qū)(25.17℃～25.57℃)、中冷島效應(yīng)區(qū)(25.58℃～29.19℃)、弱冷島效應(yīng)區(qū)(29.20℃～32.80℃)、無(wú)明顯效應(yīng)區(qū)(32.81℃～36.42℃)、弱熱島效應(yīng)區(qū)(36.43℃～40.03℃)、中熱島效應(yīng)區(qū)(40.03℃～43.65℃)、強(qiáng)熱島效應(yīng)區(qū)(43.65℃～49.09℃)。(3)根據(jù)中國(guó)土地資源分類(lèi)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合福州市實(shí)際土地利用情況與遙感影像的可分性,使用最大似然監(jiān)督分類(lèi)法將福州市主城區(qū)的土地利用類(lèi)型分成草地、水體、道路、建設(shè)用地、未利用地、林地、耕地七類(lèi),使用誤差矩陣進(jìn)行精度分析,結(jié)果顯示：遙感影像圖總體分類(lèi)精度為93.17%,Kappa系數(shù)為0.89,土地利用分類(lèi)滿(mǎn)足研究需要。各地類(lèi)面積分布情況：建設(shè)用地林地水體道路未利用地耕地草地。其中建設(shè)用地為111.87kim2,占研究區(qū)總面積的43.46%,道路為28.76km2,占研究區(qū)總面積的11.17%,以研究區(qū)內(nèi)閩江流域、內(nèi)河流域、湖泊、水庫(kù)為主的城市水體為32.14kim2,占總面積的12.48%。林地面積為36.86km2,占總面積的14.32%。未利用地占7.82%。(4)通過(guò)土地利用格局對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響分析可知,七種類(lèi)型的地表平均溫度從高到低依次為：建設(shè)用地道路未利用地草地耕地林地水體。其中建設(shè)用地與道路,是城市地表溫度最高的土地利用類(lèi)型,以裸地為主的未利用地的地表溫度次之,草地、耕地的無(wú)明顯熱島效應(yīng)但溫度跨度較大。水體地表平均溫度最低且與其他用地類(lèi)型的平均溫度差距最大。通過(guò)Arcgis10.2中的面積統(tǒng)計(jì)顯示：水體為中冷島效應(yīng)區(qū)的最大組成部分,占88.51%；其中閩江、烏龍江流域占83.32%,地表平均溫度為27.63℃,大面積水體降溫效果顯著。光明港與其他湖體、水庫(kù)占5.19%。林地占中冷島效應(yīng)區(qū)的9%。城市熱島空間分布與城市建設(shè)用地分布格局較為一致,局部呈現(xiàn)差異,地表溫度分布總體表現(xiàn)出與土地利用格局顯著相關(guān)。(5)在對(duì)已有的城市形態(tài)通風(fēng)道分析和潛在通風(fēng)格局挖掘的基礎(chǔ)上,遵循統(tǒng)籌規(guī)劃相互連通、主導(dǎo)風(fēng)向與局地環(huán)流相結(jié)合、環(huán)境優(yōu)先、規(guī)避污染和冷島效應(yīng)等原則,按照通風(fēng)口、降溫節(jié)點(diǎn)、通風(fēng)道的建設(shè)模式,對(duì)福州市主城區(qū)進(jìn)行通風(fēng)格局策略研究。規(guī)劃策略如下：選擇閩江河谷東南部為福州市主城區(qū)的通風(fēng)口,引導(dǎo)主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)進(jìn)入閩江盆地；選取位于強(qiáng)冷島效應(yīng)區(qū)中的河流和山體作為福州市主城區(qū)內(nèi)一級(jí)降溫節(jié)點(diǎn),將具有景觀效應(yīng)及調(diào)節(jié)微氣候能力的城市冷源作為二級(jí)降溫節(jié)點(diǎn)；將通風(fēng)道劃分為兩級(jí),以閩江、烏龍江為一級(jí)通風(fēng)道,選擇河道較寬,河流兩岸綠化帶完整且維護(hù)較好的40條河流作為二級(jí)通風(fēng)道,將市內(nèi)的線狀冷島空間相連接,串聯(lián)降溫節(jié)點(diǎn),發(fā)揮良好的整體通風(fēng)降溫效果。為避免工業(yè)生產(chǎn)影響周邊空氣質(zhì)量甚至區(qū)域風(fēng)環(huán)境,對(duì)12條流經(jīng)工業(yè)區(qū)的河流沿岸綠帶進(jìn)行嚴(yán)格整治。
【關(guān)鍵詞】：城市熱島 城市通風(fēng)格局 城市風(fēng)環(huán)境 土地利用類(lèi)型 福州市
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU984;TU119
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 研究背景14
• 1.2 研究目的與意義14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3.1 熱島效應(yīng)研究進(jìn)展15-16
• 1.3.2 土地利用與城市熱島關(guān)系研究進(jìn)展16
• 1.3.3 城市通風(fēng)與城市熱島關(guān)系研究進(jìn)展16-17
• 1.3.4 城市通風(fēng)格局研究與規(guī)劃進(jìn)展17-20
• 1.4 研究?jī)?nèi)容20
• 1.5 技術(shù)路線20-22
• 2 城市通風(fēng)格局的理論基礎(chǔ)22-30
• 2.1 相關(guān)概念22-24
• 2.1.1 城市熱環(huán)境22-23
• 2.1.2 城市風(fēng)環(huán)境23-24
• 2.1.3 城市通風(fēng)格局24
• 2.2 城市通風(fēng)的影響因素24-28
• 2.2.1 地形地貌因素24-25
• 2.2.2 土地覆蓋因素25
• 2.2.3 地表粗糙度因素25-26
• 2.2.4 城市空間形態(tài)因素26-28
• 2.2.5 建筑布局因素28
• 2.3 城市通風(fēng)對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 研究區(qū)概況、資料收集與處理30-36
• 3.1 研究區(qū)概況30-32
• 3.1.1 自然地理概況30-31
• 3.1.2 城市氣候特點(diǎn)31
• 3.1.3 城市發(fā)展概況31-32
• 3.1.4 人口數(shù)量及分布狀況32
• 3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源32-34
• 3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理34-35
• 3.3.1 大氣校正34
• 3.3.2 幾何校正34
• 3.3.3 圖像裁剪34-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 4 福州市主城區(qū)城市熱島分析36-58
• 4.1 地表溫度反演36-38
• 4.1.1 原理與方法36-37
• 4.1.2 輻射傳輸方程37-38
• 4.2 熱島強(qiáng)度計(jì)算38-40
• 4.3 城市熱島空間分布特征40-46
• 4.3.1 城市熱環(huán)境空間分析40
• 4.3.2 城市熱島分布40-44
• 4.3.3 城市冷島分布44-46
• 4.4 土地利用類(lèi)型對(duì)城市熱島的影響分析46-56
• 4.4.1 土地利用分類(lèi)信息提取46-51
• 4.4.2 土地利用類(lèi)型對(duì)氣溫的影響51-53
• 4.4.3 熱島強(qiáng)度等級(jí)與土地利用類(lèi)型的關(guān)系53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 5 福州市主城區(qū)通風(fēng)格局規(guī)劃策略58-75
• 5.1 福州市主城區(qū)城市通風(fēng)現(xiàn)狀分析58-60
• 5.1.1 城市風(fēng)環(huán)境分析58-59
• 5.1.2 城市通風(fēng)條件分析59-60
• 5.2 通風(fēng)格局規(guī)劃思路60-61
• 5.3 通風(fēng)格局規(guī)劃的基本原則61-63
• 5.3.1 統(tǒng)籌規(guī)劃相互連通原則61-62
• 5.3.2 主導(dǎo)風(fēng)向與局地環(huán)流相結(jié)合原則62
• 5.3.3 環(huán)境優(yōu)先規(guī)避污染原則62
• 5.3.4 冷島效應(yīng)原則62-63
• 5.4 城市通風(fēng)格局的表現(xiàn)形式63-64
• 5.5 通風(fēng)格局總體空間布局策略64-73
• 5.5.1 閩江通風(fēng)口空間形態(tài)規(guī)劃65-66
• 5.5.2 城市降溫節(jié)點(diǎn)規(guī)劃指引66-69
• 5.5.3 城市通風(fēng)道規(guī)劃指引69-73
• 5.6 本章小結(jié)73-75
• 6 結(jié)論與討論75-78
• 6.1 結(jié)論75-76
• 6.2 討論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84

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