夏熱冬冷地區(qū)公園內(nèi)部降溫效應(yīng)影響因子
——以成都為例

王 妍，張櫻子

（西南交通大學(xué)，四川成都 610000）

1 研究背景

隨著城市的建設(shè)，熱島效應(yīng)也對城市造成很多影響，很多廢氣只能集中在城市，空氣污染得不到緩解，空氣質(zhì)量降低，大量的有害顆粒危害人民生命健康，同時熱島效應(yīng)引起的高溫效應(yīng)也對人們生活造成很大的影響，城市建筑、路面持續(xù)高溫，室外高溫環(huán)境影響人們的出行，存在人們生理的不舒適性，建筑制冷能耗大、污染大、影響城市土壤、水文環(huán)境等問題。熱島效應(yīng)的產(chǎn)生影響著城市建設(shè)與居民生活公園城市引領(lǐng)著城市發(fā)展的變革，成都堅持以城市發(fā)展新理念統(tǒng)籌城市規(guī)劃建設(shè)，提出三步走戰(zhàn)略，在21 世紀(jì)中葉全面建成現(xiàn)代化新天府，明確“建設(shè)國家中心城市”“美麗宜居公園城市”等戰(zhàn)略目標(biāo)[1]。

過往研究表明植被與水體對于城市的降溫效應(yīng)影響顯著，其中成實等人[2]通過遙感影像GIS 研究公園內(nèi)的綠地、水體與公園內(nèi)部及周邊平均溫度的關(guān)系；韓貴鋒、蔡智等人[3]通過對山地公園的內(nèi)部景觀要素進(jìn)行研究；劉淼、李澤權(quán)等人[4]在天津通過地表反演溫度量化了公園面積與植被覆蓋率的降溫作用；陳朱、陳方敏等人[5]指出植物群落類型對熱島效應(yīng)的效果具有差異，其中喬木灌木草地的群落類型降溫效果最好；張昌順等人[6]通過試驗綠地得到綠地夏季的降溫幅度約為0.2~12.9℃，其中以喬草綠地降溫幅度最大；晏海、董麗等人[7]通過移動測量得到公園的邊界距離每增加0.1km，氣溫上升0.2~0.3℃，公園內(nèi)部溫度低于周圍環(huán)境；林增、劉金福等人[8]指出水體與綠地的面積占比越大，公園外部30m 的降溫幅度越小。

2 研究內(nèi)容

2.1 樣本選取

本文在成都市選取79 個樣本，為了研究證明水體對于公園內(nèi)部溫度影響顯著，因此為無水系公園45 個樣本，水系公園34個樣本來研究，本文樣本選取原則為：①面積大小、形狀不相同的公園；②類型不相同的公園；③相鄰公園、綠地成為組團(tuán)公園。

2.2 數(shù)據(jù)來源

影像數(shù)據(jù)為Landsat8 OLI 影像，為30m 分辨率的多光譜影像，共有7 個波段，覆蓋可見光、紅外區(qū)域，來自于地理空間數(shù)據(jù)云，條帶號為129/39，成像選擇云遮檔較少的晴朗天氣，時間為2018 年4 月2 日，本次基于OLI 影像提取成都市公園的各項屬性指標(biāo)與地表溫度反演?；贏rcGIS 的屬性獲取分割公園面將kml 格式的公園轉(zhuǎn)為shp 格式的矢量，獲取公園面積、綠地面積、周長、不透水面面積等指標(biāo)。

3 城市公園內(nèi)部平均溫度影響因子研究

3.1 無水系公園

無水系公園：在SPSS25.0 中通過皮爾森系數(shù)對45 個公園樣本內(nèi)部平均溫度與景觀特征、形狀特征指標(biāo)：綠地面積、不透水面面積、景觀密度、綠地面積比、不透水面面積比、ndvi 均值、公園面積、周長、形狀指數(shù)9 個指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性研究，20 個無水影響的公園樣本內(nèi)部平均溫度與景觀特征林地、草地指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性研究，得到公園內(nèi)部平均溫度與綠地面積、綠地面積比、ndvi 均值、林地面積顯著負(fù)相關(guān)，與不透水面面積比、草地面積比顯著正相關(guān)，與景觀密度、不透水面積、公園面積、形狀指數(shù)相關(guān)性不顯著。

為了進(jìn)一步探討公園特征對公園內(nèi)部溫度的影響，進(jìn)行方程擬合，找到公園特征對于內(nèi)部溫度的影響規(guī)律。通過45 個城市公園樣本內(nèi)部平均溫度與綠地面積比方程擬合，如圖1 顯示二項式方程擬合較好，R 方為0.310，通過對此方程進(jìn)行求導(dǎo)得到頂點值為0.38，表明當(dāng)綠地面積比為0.38，公園內(nèi)部平均溫度最大為27.45℃，當(dāng)綠地面積比小于0.38，公園內(nèi)部平均溫度隨著綠地面積比的增大而增大，當(dāng)綠地面積比大于0.38，公園內(nèi)部平均溫度隨著綠地面積比增大而減小。

圖1 公園內(nèi)部平均溫度與綠地面積比相關(guān)性

3.2 水系公園

水系公園樣本：在SPSS25.0 中通過皮爾森系數(shù)相關(guān)性研究水系34 個樣本公園內(nèi)部平均溫度同景觀特征：水體面積、水體面積比，水體周長面積比、綠地面積、綠地面積比、景觀密度、ndvi均值、不透水面面積、不透水面面積比9 個指標(biāo)，形狀特征：形狀指數(shù)、公園面積、周長3 個指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明水系公園內(nèi)部平均溫度與水體面積、水體面積比、綠地面積、不透水面面積具有顯著相關(guān)性，其中與水體面積的相關(guān)性為-0.573**，水體面積比的相關(guān)性為-0.629**，與水體周長面積比相關(guān)性不明顯，說明水體是影響公園內(nèi)部面積的顯著因素，水體面積越大，公園內(nèi)部平均溫度越低，與水體的形狀相關(guān)性不明顯；其次與綠地面積相關(guān)性顯著，與面積比值相關(guān)性不明顯；同時ndvi 均值、景觀密度對公園內(nèi)部平均溫度影響不明顯。

通過內(nèi)部平均溫度與水體面積方程擬合研究，圖2 為公園平均溫度與水體面積對數(shù)擬合，R 方0.402，擬合較好，呈對數(shù)遞減，含有水體的公園的水體面積大小集中于0~5hm2，水體面積在0~2.5hm2之間降溫比較明顯，隨著水體面積的增大，溫度下降緩慢。

4 結(jié)論

本文通過遙感影響地表溫度反演得到公園樣本內(nèi)部平均溫度與景觀、形狀特征相關(guān)性研究結(jié)果，從中得到的結(jié)論為：

（1）無水體影響的公園內(nèi)部降溫效應(yīng)與綠地相關(guān)指標(biāo)綠地面積比、綠地面積相關(guān)性最好，說明綠地對公園有較好的降溫效應(yīng)；

圖2 公園內(nèi)部平均溫度與水體面積相關(guān)性

（2）有水體影響的公園，公園的內(nèi)部平均溫度與水體面積、水體面積比相關(guān)性最顯著，其次為綠地面積，說明水體是影響公園內(nèi)部溫度的顯著因素；

（3）無水體影響的公園綠地面積比與公園內(nèi)部平均溫度存在闕值，當(dāng)綠地面積比大于此闕值，內(nèi)部平均溫度隨綠地面積比增大而減小，當(dāng)綠地面積小于此闕值，內(nèi)部平均溫度同綠地面積比增大，本文樣本計算得出闕值為0.38；

（4）公園面積與公園內(nèi)部平均溫度沒有明顯相關(guān)性，當(dāng)公園綠地面積比達(dá)到一定的比例，此時公園面積與公園內(nèi)部平均溫度有顯著相關(guān)性；

（5）公園內(nèi)部平均溫度與形狀指數(shù)沒有顯著相關(guān)，說明公園的形狀接近正方形或者狹長對于公園內(nèi)部平均溫度影響影響不明顯。