城市2D/3D景觀格局對(duì)微氣候影響效應(yīng)研究

劉儀 閆菲澤 代靜怡 何瑞珍

摘要：為研究城市景觀格局變化對(duì)微氣候的影響機(jī)制，研究采用移動(dòng)觀測(cè)、景觀格局分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，定量分析鄭州市景觀格局在不同季節(jié)下對(duì)微氣候的影響機(jī)制并構(gòu)建相應(yīng)的回歸模型。結(jié)果表明：在冬夏季節(jié)下2D指標(biāo)建筑形狀指數(shù)（SMW）、建筑分形維數(shù)指數(shù)（FMW）與溫度，濕度呈顯著負(fù)相關(guān)，與風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)，其中冬季1000m內(nèi)SMW與風(fēng)速的相關(guān)性最高（R2=0.733）。3D指標(biāo)建筑客積密度（BVD）、建筑高度密度（BHD）與溫度呈顯著正相關(guān)，與濕度和風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)。其中夏季500 m內(nèi)BVD與濕度的相關(guān)性最高（R2=0.644）。說(shuō)明SMIN、FMN、BVD、BHD是2D/3D景觀格局中影響微氣候的重要指標(biāo)。研究通過(guò)比較2D/3D景觀格局的異同，得出三維景觀格局對(duì)微氣候的影響效應(yīng)更大的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：城市；二維景觀格局；三維景觀格局；微氣候；尺度效應(yīng)

中圖分類號(hào)：X16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

前言

城市化的過(guò)程代表著城市在水平與垂直方向上不斷擴(kuò)張的過(guò)程，也是人類利用自然、改造自然從而改變?nèi)司迎h(huán)境的過(guò)程，隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程逐漸加快，引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。城市景觀格局是自然因素和社會(huì)因素共同作用形成的產(chǎn)物，它是景觀異質(zhì)性的體現(xiàn)，也是各種生態(tài)過(guò)程在不同尺度上作用的結(jié)果，是景觀生態(tài)學(xué)中廣泛使用的一種定量研究方法。目前，基于二維平面信息的景觀格局指數(shù)已被廣泛應(yīng)用，但是，此類景觀格局指數(shù)僅考慮了景觀的二維結(jié)構(gòu)，忽略了具有生態(tài)學(xué)意義的三維空間格局，并且針對(duì)3D建筑格局的研究較少?；谝陨犀F(xiàn)狀，文章針對(duì)性地從景觀中的2D/3D建筑空間對(duì)微氣候的影響規(guī)律展開研究。相關(guān)研究表明建筑景觀會(huì)對(duì)城市的微氣候產(chǎn)生效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，文章利用數(shù)字高程模型（DEM）對(duì)鄭州市地形結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析，提取斑塊表面面積和表面周長(zhǎng)等信息對(duì)基于平面信息的二維景觀格局指數(shù)進(jìn)行修正，形成能夠反映地形特征的三維景觀格局指數(shù)，并分析鄭州市景觀格局的變化。研究借鑒景觀生態(tài)學(xué)中的尺度效應(yīng)概念，比較傳統(tǒng)二維景觀格局指數(shù)和三維景觀格局指數(shù)對(duì)微氣候影響的異同，旨在改善城市微氣候，提高居民品質(zhì)，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。