基于土地利用時空格局對城市熱環(huán)境影響的研究

周洋 王雪琴 劉娜娜

摘要：城市熱環(huán)境作為一種范圍性溫差現(xiàn)象，土地資源的利用率對熱環(huán)境會產(chǎn)生重要影響。文章在對研究區(qū)重慶進行概述的基礎(chǔ)上，對其進行數(shù)據(jù)調(diào)研和分析，針對土地利用現(xiàn)狀對城市的生態(tài)型溫度影響進行了研究。

關(guān)鍵詞：土地;時空格局;城市熱環(huán)境

引言：

土地資源的開發(fā)與利用可推動城市經(jīng)濟發(fā)展，但城市的現(xiàn)代化建筑發(fā)展和各類企業(yè)排放污染物在大氣逆溫層的作用下，將使城市產(chǎn)生熱島效應(yīng)，對城市生態(tài)環(huán)境造成不利影響。城市職能部門應(yīng)對土地資源進行規(guī)劃利用，確保資源與環(huán)境的可持續(xù)和協(xié)調(diào)發(fā)展。

一、研究區(qū)概況

重慶位于我國中西部直轄市，地理位置東經(jīng)105°17′～ 110°11′，北緯28°10′～32°13′，其面積為8.24萬平方千米，轄區(qū)內(nèi)共有38區(qū)縣。截止到2018年底，國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)庫資料顯示，重慶地區(qū)常住人口約為3102萬。重慶以丘陵、山地地形為主，長江貫穿境內(nèi)流程約為700KM，作為大巴山、巫山、武陵山、大婁山的合圍區(qū)域，在南北向長江貫穿區(qū)域，地域呈降級式分布，海拔差值最大為2734.8m，海拔在600m以下面積占整體面積的39%，海拔為600m～1300m的占比面積居中，海拔超出1300m的面積在整體占比中較少，僅為15.6%。全年平均溫度約為17℃，且降水量較為豐富。重慶地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，一般以黃壤、紅壤為主，在地理條件和氣候條件的影響下，土壤可分為5個土綱、9種土類、50多種土屬等。

二、數(shù)據(jù)分析

當(dāng)前城市對于土地的利用，一般以耕地、林地、建筑用地、草地、水域等為主。為保證土地的合理利用，需經(jīng)過土地規(guī)劃部門依據(jù)社會環(huán)境和發(fā)展方向做出正確規(guī)劃。土地的利用率對城市熱環(huán)境溫度將造成一定的影響，在城市發(fā)展過程中，建筑及地表將對熱量產(chǎn)生折射或持續(xù)性散發(fā)，同時城市在發(fā)展過程中大氣易受到的污染，對熱量的散發(fā)形成阻礙。當(dāng)城區(qū)的溫度與郊區(qū)溫度具有較大差值時，城市主城區(qū)將產(chǎn)生環(huán)流效應(yīng)，在逆溫層的作用下，導(dǎo)致溫度體系處于內(nèi)在循環(huán)，在熱量未能及時散失的情況下，將使生態(tài)環(huán)境受到惡化。為保證測量結(jié)果的精確性，結(jié)合重慶市的土地變更情況，以2008年到2018年為主要調(diào)查目標(biāo)，并對年檢目標(biāo)進行分析，將得出的數(shù)據(jù)進行比對。在信息采集過程中，以構(gòu)建數(shù)據(jù)模型為主，按照經(jīng)度和緯度采取范圍性測量，同時依據(jù)土地的變化情況對關(guān)聯(lián)性信息進行測定，利用計算機電子技術(shù)對數(shù)據(jù)信息進行三維化構(gòu)建，保證土地利用率和產(chǎn)生的結(jié)果可實現(xiàn)精準(zhǔn)對接。工作人員應(yīng)進行多次測量，將數(shù)據(jù)信息進行綜合值比對，將土地的利用情況和地表建筑進行分類，保證土地利用值與溫度變化值相一致。

三、土地利用時空格局對城市熱環(huán)境影響的研究

土地資源作為城市發(fā)展重心之一，通過合理的應(yīng)用可提升城市的發(fā)展速率，同時為保證城市的生態(tài)環(huán)境不受到破壞，應(yīng)對郊區(qū)林地進行栽培與防護，進而城市環(huán)境得到改善。在WRF模型統(tǒng)計下，重慶地區(qū)在2008年的森林覆蓋率為320.52萬公頃，隨著國家對生態(tài)環(huán)境的政策保護，同時在環(huán)保理念的正確實施下，森林植被的覆蓋率逐漸提升，在地理環(huán)境和水文環(huán)境的優(yōu)勢下，截止到2018年底，森林面積以達到410.78公頃，數(shù)量值約為全國平均森林覆蓋率的兩倍。但同時為保證經(jīng)濟的發(fā)展，在政府政策的支持下，建筑行業(yè)也呈上升趨勢，在2018年供宅用地達到30000畝，建筑行業(yè)的興起以老舊式建筑的重新規(guī)劃和荒地開墾為主，以實現(xiàn)土地資源的最大化。受到經(jīng)濟原因的限制，城市和郊區(qū)發(fā)展方向不同，在地理位置和政府的導(dǎo)向作用下，城市化發(fā)展為郊區(qū)帶來的是農(nóng)田、草地、水域面積的逐漸縮小，而城市逐漸向綠化方向靠攏，但整體土地面積仍呈縮減趨勢。土地面積的縮減，建筑物和地表等對溫度產(chǎn)生散射現(xiàn)象，在逆溫層的限制下，熱量的持續(xù)聚集，將導(dǎo)致城區(qū)溫度上升，同時在工廠廢氣和汽車尾氣的共同作用下，將加劇對環(huán)境的影響。郊區(qū)的城市化使溫度進行持續(xù)性上升，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查，得出2008～2018年平均溫度，如下頁圖1所示。在政策實施和土地過度利用的條件下，建筑用地的面積逐漸增大，土地資源被過度利用，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境下的氣溫平衡模式被打破，進而造成城市熱島效應(yīng)的形成，為此政府部門應(yīng)將制度與政策相結(jié)合，合理利用土地資源，以確保生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)發(fā)展。

土地作為生態(tài)系統(tǒng)之一，城市在建設(shè)發(fā)展過程中，需對土地資源進行規(guī)劃利用，以保證城市的發(fā)展。當(dāng)前重慶土地利用一般包括城鎮(zhèn)建設(shè)用地、耕地、林地、草地、濕地等，植被在覆蓋過程中溫度變化最為明顯的是夏季，主要原因是植被的光合作用和對能量的吸收，使植被周圍產(chǎn)生溫差，通過大量植被的聯(lián)合作用，使溫度的變化趨勢較為明顯，其溫度變化值如表1。為保證城市熱環(huán)境維持在穩(wěn)定狀態(tài)，政府職能部門應(yīng)對土地進行規(guī)劃利用，確保城市植被覆蓋率與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，進而使城市熱環(huán)境效應(yīng)降低。

結(jié)語：

綜上所述，文章對重慶地區(qū)進行介紹，并針對土地利用時空格局對城市熱環(huán)境產(chǎn)生的影響進行數(shù)據(jù)分析，通過植被栽培可對生態(tài)環(huán)境的溫度進行穩(wěn)態(tài)控制，使城市溫差浮動范圍縮小，進而抑制城市熱島效應(yīng)的發(fā)生，從而保護生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

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課題來源：重慶市教委2018年科學(xué)技術(shù)研究計劃青年項目《城鎮(zhèn)化建設(shè)對地表濕熱環(huán)境的影響研究——以重慶主城九區(qū)為例》（項目編號：KJQN201805204）

作者簡介：

1.周洋（1984—12），男，漢族，重慶合川人，碩士，講師，從事電氣工程及自動化控制研究。

2.王雪琴（1984—8），女，漢族，四川遂寧人，碩士，講師，從事水質(zhì)監(jiān)測與評價、水處理工程研究。

3.劉娜娜（1985-12），女，漢族，河北滄州人，碩士，講師，從事水處理工藝、生態(tài)環(huán)境研究。