城市建成環(huán)境氣候韌性的空間測度

李超骕，彭科，席志杰

0 引言

近年來，氣候變化導(dǎo)致的災(zāi)害事件作用于城市建成環(huán)境帶來了一系列負(fù)面效應(yīng)。在城市尺度如何增強(qiáng)城市建成環(huán)境對極端氣候事件的韌性，已成為包括城鄉(xiāng)規(guī)劃在內(nèi)眾多學(xué)科的關(guān)注熱點[1]。建成環(huán)境氣候韌性是當(dāng)前氣候變化背景下城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)科重要的新興概念，其主要表征為城市與社區(qū)對氣候變化的適應(yīng)能力，以及對未來極端氣候事件的抵御能力。在該領(lǐng)域，現(xiàn)有研究仍聚焦于城市對氣候變化帶來災(zāi)害的潛在脆弱性空間識別等維度來間接衡量氣候韌性，缺乏氣候災(zāi)害實際作用于城市建成環(huán)境后，從建成環(huán)境自身狀態(tài)與過程的變化的空間分異來測度韌性的相關(guān)研究。大部分研究對氣候韌性的測度方法較為重視基于過程或狀態(tài)視角[2]，但總體而言，氣候韌性的定量測度仍處于起步階段[3-6]。本研究嘗試以我國澳門特別行政區(qū)為研究地域，構(gòu)建城市建成環(huán)境氣候韌性的空間測度方法并將其運(yùn)用于具體的極端高溫事件。

1 研究區(qū)域與方法

亞太地區(qū)是全球范圍內(nèi)受極端氣候影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一。本研究選取我國澳門特別行政區(qū)作為研究地域的主要原因為其是亞太地區(qū)典型的高密度城市[7]。近年來，澳門亦頻繁受到氣候變化引起的極端高溫事件影響。本研究將極端高溫事件定義為城市白天平均溫度超過參考期（2011-2015 年）的85 百分位數(shù)的日期。基于現(xiàn)有文獻(xiàn)，本研究選擇85 百分位作為識別極端高溫的分界點，且該百分位識別出的溫度通常與炎熱導(dǎo)致的死亡相關(guān)[8]。

1 氣候韌性的空間分布與高韌性城市建成環(huán)境示例，來源：研究成果及谷歌街景數(shù)據(jù)

2 氣候韌性的空間分布與低韌性城市建成環(huán)境示例，來源：研究成果及谷歌街景數(shù)據(jù)

本研究從澳門地球物理暨氣象局獲取了近年來的逐日溫度數(shù)據(jù)識別極端高溫事件發(fā)生的日期?；诖?，我們獲取了極端高溫事件發(fā)生時有少量云覆蓋的Landsat 8 遙感圖像并最終選擇了在高溫事件期間云覆蓋最少的圖像。本研究最終使用的是2016 年9 月18 日極端高溫事件發(fā)生時遙感圖像與夏季平日的遙感圖像。其他遙感圖像用于穩(wěn)定性檢驗，其空間分布與使用的遙感圖像一致。然后，研究根據(jù)Qin 等人提出的單窗口算法[9]，利用獲取的遙感圖像反演了地表溫度，并基于反演生成的柵格數(shù)據(jù)計算平日地表溫度與極端高溫事件的差值作為基于極端高溫事件的氣候韌性的定量測度，并得到該測度在澳門的空間分布。

2 結(jié)果

研究結(jié)果如圖1、2 所示。從基于極端高溫事件的氣候韌性的空間分布而言，除港珠澳大橋珠澳口岸人工島外，路氹填海區(qū)的氣候韌性值最低，并有大量零散的極端值，其總體氣候韌性低于具有極高建成環(huán)境密度的澳門半島。由此可初步推斷建成環(huán)境的密度并非氣候韌性的決定性因素。路環(huán)地區(qū)的氣候韌性值最高，這與其大面積郊野公園的土地利用屬性相符。具體而言，具備高氣候韌性城市建成環(huán)境（圖1）通常建筑密度較低且具備大量的綠地，且綠化設(shè)計注重喬木與灌木的使用。值得注意的是，低氣候韌性城市建成環(huán)境（圖2）在高密度與較低密度建成環(huán)境同時存在：例如下環(huán)街（圖1）建筑密度極高，且?guī)缀鯚o綠化，導(dǎo)致其低氣候韌性。而威尼斯人建筑一側(cè)（圖1）雖建筑密度不高，但其大面積草坪的低效綠化在極端高溫事件來襲時升溫幅度較大，導(dǎo)致其氣候韌性低。類似的，蓮花圓形地的建成環(huán)境為大面積道路鋪裝，在極端高溫事件來襲時易產(chǎn)生較大升溫幅度，導(dǎo)致其氣候韌性低。

3 結(jié)論

本研究聚焦于建成環(huán)境氣候韌性的空間測度方法，并將其應(yīng)用于澳門的極端氣候事件案例，揭示其空間分異性并對其典型的建成環(huán)境特征進(jìn)行了解析。研究初步發(fā)現(xiàn)，建成環(huán)境密度并非氣候韌性的決定性因素，低氣候韌性的城市建成環(huán)境在高密度與低密度的建成環(huán)境同時存在。低效綠化（如大面積草坪、缺乏喬木形成的樹冠）亦可能導(dǎo)致建成環(huán)境對極端高溫事件的韌性較低。本研究對氣候韌性的定量化測度做了初步嘗試，有利于深化對城市氣候韌性的相關(guān)研究，并為規(guī)劃設(shè)計更具氣候適應(yīng)能力的城市提供科學(xué)依據(jù)。