杭州公園綠地冷島效應(yīng)及其主要影響因素

鐘秀惠 金荷仙 李 勝 季 睿 包澤輝

快速城市化造成了城市熱島效應(yīng)，城市熱島的加劇致使人居環(huán)境產(chǎn)生諸多問(wèn)題[1]。如何緩解由城市化及氣候變化導(dǎo)致的城市熱島效應(yīng)，成為當(dāng)今城市發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)[2-3]。城市公園中的綠地、水體作為一種城市景觀(guān)，能夠通過(guò)光合作用、蒸騰和蒸散作用降低地表溫度，使城市公園的溫度普遍低于周邊環(huán)境，這種降溫效應(yīng)被稱(chēng)為“綠洲效應(yīng)”或“冷島效應(yīng)”[4-7]。降溫效應(yīng)的大小被稱(chēng)為公園冷島效應(yīng)，即公園內(nèi)部與其周邊環(huán)境的溫度差[8]。

目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者已對(duì)各個(gè)城市的公園冷島效應(yīng)做了大量研究。Sun等的研究結(jié)果表明，城市公園水體對(duì)降低其周邊溫度有著重要作用[9]；Jauregui在墨西哥城的研究中發(fā)現(xiàn)，綠地達(dá)到一定面積時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)ㄖ哂薪禍匦?yīng)[8]；Spronke-Smith等通過(guò)研究美國(guó)加利福尼亞公園冷島效應(yīng)的影響因素發(fā)現(xiàn)，草本和喬木相結(jié)合的公園其降溫效應(yīng)較為明顯[10]；朱春陽(yáng)等[11]通過(guò)實(shí)地監(jiān)測(cè)北京的帶狀綠地，發(fā)現(xiàn)草坪降溫效應(yīng)較低，綠地郁閉度超過(guò)44%時(shí)降溫效應(yīng)顯著；吳菲等[12]對(duì)北京市玉淵潭公園內(nèi)6種不同下墊面進(jìn)行溫度實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)水體在一年四季均起到降溫作用；紀(jì)鵬等[13]在對(duì)城市河流寬度對(duì)溫度影響的研究中提出，河流寬度會(huì)在不同季節(jié)影響河流的降溫效應(yīng)并產(chǎn)生溫度差異；肖捷穎等[14]通過(guò)研究石家莊市區(qū)公園得出公園面積在32hm2時(shí)，降溫效應(yīng)最佳；楊宇翀等、張俊艷等、蘇泳嫻等[15-17]深入探討了公園特征要素、不同時(shí)間尺度及公園形態(tài)參數(shù)對(duì)城市降溫效果的影響。近幾年來(lái)，景觀(guān)生態(tài)學(xué)的發(fā)展也為城市冷島效應(yīng)的研究帶來(lái)了新思路。結(jié)合景觀(guān)格局指數(shù)的3個(gè)層次可對(duì)城市冷島格局進(jìn)行更為全面的描述[18-21]，并已在公園冷島效應(yīng)的研究中廣泛應(yīng)用[22-25]。岳文澤等通過(guò)分析上海市景觀(guān)格局的空間尺度，揭示了景觀(guān)格局具有尺度依賴(lài)性規(guī)律[26]；王海濤等對(duì)天津14個(gè)公園綠地降溫效應(yīng)的相關(guān)性分析表明，公園水體越集聚，降溫效果越好[27]；江瀏光艷等對(duì)成都市小區(qū)景觀(guān)格局的研究表明，植被與硬質(zhì)地表斑塊越分散，對(duì)小區(qū)的降溫效應(yīng)越明顯[28]。

多數(shù)研究?jī)H對(duì)城市公園冷島效應(yīng)的單一影響因子進(jìn)行討論，缺少多因子的綜合分析，如公園冷島效應(yīng)除受公園面積影響外，水體面積等其他因素是否會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響？公園降溫效應(yīng)研究中，大多僅關(guān)注公園內(nèi)外平均溫差及公園降溫影響范圍，缺乏對(duì)降溫幅度與降溫速率的定量研究。定量分析公園降溫效應(yīng)的主要影響因素，能在有限的城市土地資源供應(yīng)量前提下，對(duì)城市公園進(jìn)行合理布局和優(yōu)化以達(dá)到對(duì)周?chē)鸁岘h(huán)境的最佳降溫效果。國(guó)內(nèi)已有研究多集中于京滬穗等城市。杭州市作為浙江省會(huì)，伴隨著城市的快速擴(kuò)張和城市人口的急劇增長(zhǎng)，城市熱環(huán)境問(wèn)題突出[29]。為了更好地對(duì)杭州市城市公園冷島效應(yīng)進(jìn)行定量研究并分析其影響因子，本文基于Landsat8 TM影像反演杭州市地表溫度(LST)，選取杭州市城區(qū)10個(gè)公園作為研究對(duì)象，分析公園周邊整體溫度情況，從降溫范圍、降溫幅度和降溫速率3個(gè)方面定量分析杭州市城市公園降溫效應(yīng)，結(jié)合3S技術(shù)及景觀(guān)格局指數(shù)方法，進(jìn)一步探討公園景觀(guān)特征指數(shù)與公園冷島效應(yīng)的相關(guān)性。

1 研究區(qū)概況

杭州(29°11 ′～30 ° 34 ′N(xiāo)，118°2′～120°37′E)是浙江省的省會(huì)城市，位于長(zhǎng)江三角洲的南翼，同時(shí)也是長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的重要中心城市。近年來(lái)杭州市的平均氣溫上升明顯，極端高溫?zé)崂耸录l發(fā)。本文選取西湖、湘湖、八卦田公園、北山公園、東湖市民公園、六和文化公園、城北體育公園、萬(wàn)向公園、采荷文化公園和景芳公園共10個(gè)公園作為研究對(duì)象(圖1，表1)。

表1 選取的10個(gè)公園信息

圖1 研究區(qū)位示意

2 數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文使用的遙感數(shù)據(jù)源為杭州市2013年7月13日的Landsat8 TM遙感影像數(shù)據(jù)和高分一號(hào)(GF-1)遙感影像數(shù)據(jù)，圖像質(zhì)量良好，無(wú)云，地面特征清晰，圖像干擾較少(圖2)。影像數(shù)據(jù)處理采用遙感圖像處理軟件平臺(tái)ENVI，以及地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)ArcGIS 10.3。

圖2 2013年杭州市局部地表溫度

2.2 研究方法

1)地表溫度反演預(yù)處理。

地表溫度反演是根據(jù)輻射傳輸方程法進(jìn)行演算[30]，利用熱紅外通道輻射值對(duì)溫度進(jìn)行反演，地表溫度的計(jì)算公式為：

T=K2/ln[K1/B(t)+1]

式中，K1、K2為系數(shù)；B(t)為黑體熱輻射亮度。

冷島強(qiáng)度方向的分析主要利用ArcGIS中的熱點(diǎn)分析工具和標(biāo)準(zhǔn)差橢圓工具等。選取具有代表性的西湖、湘湖、景芳公園和采荷文化公園4個(gè)公園，計(jì)算公園內(nèi)及其990m緩沖區(qū)范圍內(nèi)的冷熱點(diǎn)，提取冷源點(diǎn)(Gi_Bin字段為-1～-3)并利用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓進(jìn)行公園冷島效應(yīng)方向性分析。

2.3 數(shù)據(jù)處理流程

根據(jù)地表溫度反演結(jié)果，結(jié)合繪取的10個(gè)公園面域圖(ArcGIS shp文件)，以10個(gè)公園為中心，在A(yíng)rcGIS 10.3中以公園為中心作半徑為30m的緩沖區(qū)，向外生成33個(gè)多級(jí)緩沖區(qū)，并通過(guò)疊置分析得出公園和各個(gè)緩沖帶的地表溫度。以公園周邊緩沖帶內(nèi)平均溫度與公園內(nèi)部平均溫度之差(△T)為因變量，緩沖帶與公園邊界的距離(L)為自變量，進(jìn)入SPSS中回歸分析得到方程，分析10個(gè)公園對(duì)周邊環(huán)境的降溫影響范圍，并進(jìn)一步分析公園降溫效應(yīng)(降溫范圍、降溫幅度、降溫效率)與公園內(nèi)各類(lèi)地物的相關(guān)性。在ENVI中對(duì)GF-1影像進(jìn)行研究區(qū)范圍裁剪，由于公園的尺度較小，故將地類(lèi)歸并為不透水面、植被和水體3類(lèi)。研究技術(shù)流程如圖3所示。利用ArcGIS與Fragstats工具定量描述城市公園的景觀(guān)特征，分析其與公園對(duì)周邊環(huán)境降溫效應(yīng)之間的關(guān)系。

圖3 技術(shù)流程

3 結(jié)果與分析

3.1 各公園地表溫度特征分析

由于杭州市城區(qū)公園周邊多有水系穿插，同時(shí)高大樓房等建筑物的陰影和公路兩邊綠化帶等都會(huì)對(duì)地表溫度產(chǎn)生一定影響，因此在提取10個(gè)公園的周邊溫度時(shí)，結(jié)合高分辨率影像鑒別公園周邊環(huán)境對(duì)溫度影響因素較少的區(qū)域并提取溫度點(diǎn)，以減小在分析公園對(duì)周邊環(huán)境降溫效應(yīng)過(guò)程中的誤差。通過(guò)提取各公園平均溫度(表2)和公園各緩沖帶內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)，利用梯度差方法算出溫差(△T)，并以其為因變量，以公園周邊溫度點(diǎn)遠(yuǎn)離公園邊界點(diǎn)的距離(L)為自變量，計(jì)算得出如下擬合分析結(jié)果(圖4)。1)公園均具有明顯冷島效應(yīng)，體現(xiàn)在公園較周邊環(huán)境平均溫度低，并對(duì)一定范圍內(nèi)的周邊環(huán)境起明顯降溫作用，但不同公園的降溫范圍存在差異，其中西湖的降溫范圍最大，達(dá)到690m，萬(wàn)向公園最小，僅120m。2)不同公園在一定范圍內(nèi)L和△T存在規(guī)律性變化，公園△T隨L的增加先大幅上升后逐漸呈回落趨勢(shì)，但圖4中顯示幾處公園曲線(xiàn)變化異常，如八卦田公園與其他公園變化趨勢(shì)存在明顯差異。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，八卦田公園靠近錢(qián)塘江，剛開(kāi)始公園對(duì)周邊環(huán)境表現(xiàn)出明顯的降溫效應(yīng)，隨著外圍緩沖帶逐漸靠近錢(qián)塘江，周邊環(huán)境溫度不升反降，表明錢(qián)塘江作為另一處“冷源”影響了溫度變化，也間接反映了水體對(duì)周邊環(huán)境具有降溫效應(yīng)。城北體育公園和景芳公園附近有交叉水系，導(dǎo)致溫度變化不穩(wěn)定，但總體仍呈現(xiàn)出公園對(duì)周邊熱環(huán)境的降溫效應(yīng)。3)同一公園不同緩沖帶的降溫幅度不同，總體先隨距離增加而增大，后逐漸趨于穩(wěn)定。西湖與其630m緩沖帶出現(xiàn)了15.8℃的最大溫差，其次是八卦田公園與其360m緩沖帶出現(xiàn)了14.5℃的最大溫差，各公園中溫差最小的是景芳公園，在270m緩沖帶出現(xiàn)了2.0℃的最大溫差。溫差較小的公園其普遍特點(diǎn)是面積較小、水體較小或無(wú)水體，因此降溫范圍較小。

圖4 公園對(duì)周?chē)鸁岘h(huán)境的降溫效應(yīng)

不同公園內(nèi)部平均溫度存在差異(表2)，其中西湖溫度最低，為29.67℃，景芳公園溫度最高，為44.39℃，相差近15℃。為探究公園平均溫度與公園內(nèi)部景觀(guān)構(gòu)成之間的關(guān)系，以公園平均溫度為自變量，公園內(nèi)部各類(lèi)景觀(guān)構(gòu)成面積為因變量作擬合分析。由圖5可知，公園平均溫度與公園內(nèi)水體面積的R2為0.604 4，相關(guān)性較顯著；與綠地面積的R2為0.530 5，相關(guān)性不顯著；與不透水面面積的R2為0.315 3，相關(guān)性較弱。水體面積在20hm2以上(西湖、湘湖)的公園內(nèi)部溫度顯著降低；綠地面積在30hm2以上(西湖、北山公園、湘湖)的公園內(nèi)部溫度顯著降低；無(wú)水體的公園(萬(wàn)向公園、景芳公園)內(nèi)雖有綠地，但公園溫度明顯高于其他有水體的公園，因此營(yíng)造公園舒適小氣候時(shí)要考慮水體和綠地的配置，可適當(dāng)增加水體與綠地的面積。

圖5 公園平均溫度與內(nèi)部景觀(guān)構(gòu)成的相關(guān)性分析

表2 公園內(nèi)部平均溫度

3.2 公園冷島效應(yīng)的定量分析

由圖4可知，不同公園對(duì)周邊自然環(huán)境的降溫效應(yīng)不同。本文綜合選取水體比例、綠地比例、不透水面比例及公園面積等因子，分析其與公園降溫范圍、降溫幅度和降溫速率之間的關(guān)系。

由圖6降溫范圍a～d可知，公園面積與降溫范圍相關(guān)性最顯著，擬合決定系數(shù)R2為0.727 5，其次是綠地比例，R2為0.397 4，其他因素與降溫范圍的相關(guān)性較弱。公園降溫范圍隨著公園面積的增加而增大，后逐漸趨于平緩，說(shuō)明公園面積較大時(shí)，公園對(duì)周?chē)鸁岘h(huán)境的降溫范圍也會(huì)相應(yīng)增大，但公園面積達(dá)到100hm2左右時(shí)，降溫范圍不再增大；綠地比例在40%左右時(shí)降溫范圍最大。

由圖6降溫幅度e～h可知，公園降溫幅度與公園面積相關(guān)性最顯著，R2為0.909 8，水體比例與降溫幅度的相關(guān)性也較高，R2為0.768 7。降溫幅度隨著公園面積的增加而增大，隨著水體比例的增加而增大，隨著不透水面比例的增加而降低，但隨綠地比例的增大呈先增后降趨勢(shì)，說(shuō)明公園內(nèi)并不是綠地比例越大對(duì)周?chē)h(huán)境降溫幅度越好，綠地比例在40%左右為佳。

由圖6降溫速率i～l可知，不透水面比例與公園降溫速率相關(guān)性較強(qiáng)，R2為0.775 2，其次是水體比例，R2為0.589 6。擬合結(jié)果顯示，公園降溫速率隨著不透水面比例的增加而減小，隨著水體比例的增加而增大，因此適當(dāng)減少公園內(nèi)不透水面的比例，可使公園對(duì)周邊自然環(huán)境的降溫效率更顯著。

圖6 降溫效應(yīng)相關(guān)性因素分析

通過(guò)以上分析可知，公園對(duì)周邊熱環(huán)境的降溫效應(yīng)不是由單一因子決定的，各個(gè)因子間會(huì)互相影響且影響程度不同。由于西湖、八卦田公園和北山公園的面積及水體比例優(yōu)勢(shì)顯著，因此降溫效應(yīng)較顯著；在10個(gè)公園中，西湖面積和水體比例最大，萬(wàn)向公園面積最小且無(wú)水體，西湖與萬(wàn)向公園的降溫范圍差值達(dá)570m；湘湖面積與水體比例僅次于西湖，但降溫效應(yīng)卻不如北山公園和八卦田公園，針對(duì)該異常情況分析其原因發(fā)現(xiàn)，在湘湖(長(zhǎng)條形)較長(zhǎng)邊兩側(cè)均有大片林地，雖然湘湖內(nèi)平均溫度比周?chē)h(huán)境低(水體比例較高，降溫效應(yīng)顯著)，但由于兩側(cè)林地會(huì)影響湘湖外圍緩沖區(qū)的地表溫度，使之低于其他區(qū)域的地表溫度，這在一定程度上影響了湘湖對(duì)周邊熱環(huán)境的降溫效應(yīng)。已有研究表明，城市公園周邊景觀(guān)格局與公園本身冷島效應(yīng)存在密切聯(lián)系，西湖、八卦田和湘湖等公園周邊均有較大面積的山林，亦會(huì)作為另一冷源增強(qiáng)樣本公園的冷島效應(yīng)，而其增強(qiáng)的程度還有待進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。

3.3 景觀(guān)格局指數(shù)分析

已有研究表明，景觀(guān)指數(shù)與熱環(huán)境存在一定的相關(guān)性[31-33]。本節(jié)利用SPSS軟件的相關(guān)分析法探討公園內(nèi)部景觀(guān)指數(shù)與公園地表溫度之間的相關(guān)性。選取最大斑塊指數(shù)(LPI)、景觀(guān)分離度(DIVISION)、景觀(guān)形狀指數(shù)(LSI)和景觀(guān)分散指數(shù)(SPLIT)4個(gè)景觀(guān)特征指標(biāo)(表3)與公園地表溫度進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果表明(表4)，綠地SPLIT與地表溫度呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，說(shuō)明植被斑塊越細(xì)化、在空間上分布越分散，公園內(nèi)地表溫度越低；綠地LSI與地表溫度呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，說(shuō)明綠地斑塊形狀越復(fù)雜，對(duì)公園內(nèi)降溫效果越好。水體LSI與地表溫度呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明公園內(nèi)水體斑塊形狀越簡(jiǎn)單，公園降溫效應(yīng)越弱；水體SPLIT與地表溫度呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)，說(shuō)明公園內(nèi)水體的分散分布不利于公園的降溫效應(yīng)。不透水面LSI與地表溫度呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，不透水面SPLIT與地表溫度呈負(fù)相關(guān)(P＞0.05)，說(shuō)明不透水面斑塊形狀越不規(guī)則、斑塊越集中，地表溫度越高。而景觀(guān)LPI指數(shù)與公園地表溫度均未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性關(guān)系(P＞0.05)。

表4 選取的景觀(guān)指數(shù)定義

表5 公園內(nèi)部景觀(guān)指數(shù)與溫度的相關(guān)性

3.4 公園冷島強(qiáng)度的方向性分析

從10個(gè)公園中選取面積較大且有水體的西湖和湘湖、面積較小且無(wú)水體的景芳公園，以及面積較小且有水體的采荷文化公園，在A(yíng)rcGIS中進(jìn)行冷熱點(diǎn)分析后引入標(biāo)準(zhǔn)差橢圓工具進(jìn)行冷島方向的研究。由圖7可知，橢圓1的扁率比略大于橢圓2，說(shuō)明緩沖區(qū)內(nèi)的冷島強(qiáng)度方向相較于公園內(nèi)不明顯。長(zhǎng)軸方向是冷島強(qiáng)度的主導(dǎo)方向，西湖內(nèi)部的冷島強(qiáng)度方向(橢圓1)與其990m緩沖區(qū)范圍內(nèi)(橢圓2)的冷島方向均偏東北—西南方向，園內(nèi)冷島強(qiáng)度方向主要指向水體集中區(qū)域，水體周?chē)臏囟绕毡榈陀诹值刂車(chē)臏囟?。由圖8可知，橢圓3和橢圓4的冷島強(qiáng)度方向幾乎一致，沿著湘湖水體長(zhǎng)軸方向偏東北—西南方向。湘湖內(nèi)除少量綠化外幾乎全為水體，長(zhǎng)軸兩邊的緩沖區(qū)內(nèi)多為綠地，水體零星分布，周邊多為低矮建筑物，但湘湖緩沖區(qū)內(nèi)冷島方向強(qiáng)度仍與公園內(nèi)方向大體一致。

圖7 西湖冷島強(qiáng)度方向

圖8 湘湖冷島強(qiáng)度方向

景芳公園面積為6.11hm2，園內(nèi)無(wú)水體，采荷公園面積為3.33hm2，園內(nèi)有水體。由圖9可知，景芳公園內(nèi)部冷島強(qiáng)度方向性指向不明顯，同時(shí)由于公園周邊存在高層建筑，因此緩沖區(qū)內(nèi)冷島方向指向性也不明顯，主要冷島強(qiáng)度出現(xiàn)在緩沖區(qū)范圍內(nèi)的大面積水體區(qū)域。由圖10可知，采荷公園的冷島強(qiáng)度方向與緩沖區(qū)內(nèi)一致(橢圓7與橢圓8重合)，冷島強(qiáng)度方向偏西。因緩沖區(qū)范圍內(nèi)有其他公園和高層建筑，且公園內(nèi)過(guò)小的水體面積對(duì)冷島強(qiáng)度方向分布無(wú)明顯影響，說(shuō)明高層建筑會(huì)影響公園冷島強(qiáng)度的主導(dǎo)方向，該結(jié)論與已有研究[34]結(jié)論一致。

圖9 景芳公園冷島強(qiáng)度方向

圖10 采荷公園冷島強(qiáng)度方向

4 結(jié)論與討論

通過(guò)分析公園面積、綠地比例、水體比例和不透水面比例對(duì)公園冷島效應(yīng)的影響，得出如下結(jié)論。

1)10個(gè)公園的平均地表溫度均低于其周邊環(huán)境地表溫度，說(shuō)明公園都起到了冷島作用。城市公園冷島效應(yīng)受多因素影響，公園溫度隨著公園面積的增加而降低。公園地表溫度與公園水體面積的相關(guān)性相對(duì)顯著，與公園綠地面積相關(guān)性相對(duì)不顯著，與不透水面面積的相關(guān)性相對(duì)較弱。公園地表溫度隨著公園內(nèi)不透水面面積的增加而升高，在10個(gè)公園中有4個(gè)公園溫度在40℃以上，其中景芳公園不透水面占比最大，溫度最高。

2)在對(duì)公園面積、水體比例、綠地比例和不透水面比例與公園降溫效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)性分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，公園面積與降溫范圍的相關(guān)性相對(duì)最為顯著，其中西湖對(duì)周邊環(huán)境的降溫效應(yīng)最明顯，降溫范圍達(dá)到690m，降溫幅度為16℃；而萬(wàn)向公園對(duì)其周邊環(huán)境的冷島作用較弱，降溫范圍為120m，降溫幅度為2℃。公園降溫范圍曲線(xiàn)隨著公園面積的增加而增大，后逐漸趨于平緩，說(shuō)明公園的降溫范圍存在閾值。對(duì)比西湖與湘湖，西湖公園面積較大，湘湖水體比例較大，二者公園內(nèi)部溫度相近，隨著公園面積和水體比例的增大，公園的冷島效應(yīng)達(dá)到閾值：當(dāng)公園面積達(dá)到100hm2左右，公園冷島效應(yīng)相對(duì)較佳；當(dāng)水體比例達(dá)到30%以上，公園降溫速率顯著上升；當(dāng)公園不透水面比例低于20%，降溫速率較明顯。分析相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)的城市公園發(fā)揮明顯冷島效應(yīng)時(shí)的閾值存在差異。例如，對(duì)廣州[17]、北京[32]等城市公園的研究發(fā)現(xiàn)，公園面積達(dá)54hm2左右時(shí)，公園降溫效應(yīng)的增加逐漸減緩；鄭州市公園綠地在20hm2左右時(shí)具有較高冷島強(qiáng)度[21]。而當(dāng)公園面積低于2hm2時(shí)，大多數(shù)公園的冷島效應(yīng)不明顯。這是由于不同城市公園的經(jīng)緯度存有差異，各城市的氣候類(lèi)型也不同，且公園內(nèi)部的景觀(guān)組成比例、形狀和排布等也不盡相同，均在一定程度上影響著公園的降溫效應(yīng)。此外，也有研究表明，風(fēng)可借助城市通風(fēng)廊道帶走城市中的部分熱量，因此城市中良好的空氣流通條件也能對(duì)緩解熱環(huán)境起到積極作用[35-36]。城區(qū)用地緊缺，建設(shè)公園時(shí)多有面積限制，若要使公園對(duì)周邊熱環(huán)境降溫范圍達(dá)到最佳，在規(guī)劃建設(shè)時(shí)建議適當(dāng)增加水體比例，其次增加綠地比例，適當(dāng)減少不透水面，同時(shí)也需要考慮城市通風(fēng)廊口的規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免過(guò)高過(guò)密的建筑造成擋風(fēng)弊端。

景芳公園和萬(wàn)向公園內(nèi)部平均溫度分別為44.39和42.47℃，而八卦田公園和六和文化公園內(nèi)部平均溫度分別為35.17和34.49℃，由此可見(jiàn)，有水體的公園的降溫幅度和降溫范圍均比沒(méi)有水體的公園大，此發(fā)現(xiàn)與高玉福等[37]的研究結(jié)論一致。湘湖內(nèi)部溫度為31.41℃，北山公園內(nèi)部溫度為35.46℃，二者面積相近，而湘湖的水體比例高于北山公園，說(shuō)明水體比例與降溫幅度和降溫速率的相關(guān)性均大于綠地比例。與水體相比，綠地對(duì)公園冷島效應(yīng)的影響較小，表明熱容量更大的水體比熱容量小的綠地對(duì)周邊區(qū)域的降溫效果更顯著[38]。水體和綠地兼具的公園比下墊面種類(lèi)單一的公園溫度低[39]，且水體和綠地要達(dá)到一定面積時(shí)才會(huì)產(chǎn)生明顯的冷島作用。

馮曉剛等[40]、陳愛(ài)蓮等[41]、李瑤等[25]亦得出公園面積及水體比例對(duì)公園冷島效應(yīng)的影響程度比綠地明顯；也有部分學(xué)者指出，雖然水體比例在很大程度上影響著公園的地表溫度，但公園面積及綠地覆蓋度才是影響公園地表溫度的主要因子[42]。而當(dāng)水體比例高于30%時(shí)，公園降溫效應(yīng)整體相對(duì)較佳，這一結(jié)論與前人研究結(jié)論一致。由于公園冷島效應(yīng)受到多方面因素的影響，研究樣本所在區(qū)域及選取數(shù)量的不同均會(huì)導(dǎo)致結(jié)論存在差異，因此以上結(jié)論仍有待深入探究。

3)公園景觀(guān)特征指數(shù)對(duì)地表溫度具有顯著影響[37]。綠地和水體斑塊形狀越復(fù)雜、斑塊優(yōu)勢(shì)越大，公園溫度越低。在以往研究中，有學(xué)者提出當(dāng)公園斑塊形狀較為復(fù)雜時(shí)，能促進(jìn)物質(zhì)間的能量交換速率，即促進(jìn)公園內(nèi)部承載的“冷源”與其周邊熱環(huán)境的能量流交換，能在一定程度上加強(qiáng)公園對(duì)其周邊環(huán)境的降溫影響[36，38]，因此公園對(duì)周邊環(huán)境的降溫效應(yīng)也更明顯。此外，增加不透水面的分離度，也能有效降低公園內(nèi)部地表溫度。

4)公園冷島強(qiáng)度方向與其內(nèi)部水體密切相關(guān)，通常沿著水體聚集方向或長(zhǎng)軸方向延伸；公園面積越大，冷島強(qiáng)度方向越明顯；無(wú)水體公園的冷島強(qiáng)度方向會(huì)受到周邊建筑及水體的影響。這也從側(cè)面說(shuō)明水體對(duì)公園冷島效應(yīng)的影響程度相對(duì)較強(qiáng)，且公園冷島效應(yīng)與周?chē)坝^(guān)格局有著密切聯(lián)系，這與潘泓君[31]、朱思媛[43]等的研究結(jié)論一致。

城市熱環(huán)境的變化不僅受到城市藍(lán)綠基礎(chǔ)設(shè)施的影響，其與城市自身的形態(tài)特征亦息息相關(guān)，因此在選取公園時(shí)應(yīng)考慮公園周邊環(huán)境對(duì)公園內(nèi)部溫度的影響程度，以提高結(jié)果的精確度。由于本研究選取的公園數(shù)量有限，部分結(jié)論有待進(jìn)一步分析驗(yàn)證，所得結(jié)果可能存在一定誤差，因此在今后的研究中，應(yīng)選取更多具有代表性的帶狀公園和塊狀公園進(jìn)一步分析二者降溫效應(yīng)的差異性，也可以從公園周邊景觀(guān)格局對(duì)公園降溫效應(yīng)的影響角度進(jìn)一步探索分析。

注：文中圖片均由作者繪制。

致謝：感謝浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院胡文浩老師和碩士生陳舟提供的幫助。