袁旸洋 張佳琦 郭 蔚 湯思琪 李英男
(1.東南大學(xué)建筑學(xué)院,南京 210096;2.江蘇省城鄉(xiāng)與景觀數(shù)字技術(shù)工程中心,南京 210096;3.韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)環(huán)境規(guī)劃研究所,首爾 08826;4.江蘇大學(xué)藝術(shù)學(xué)院,鎮(zhèn)江 212013)
高密度城市中的綠色與藍(lán)色空間具有降低地表溫度、緩解熱島效應(yīng)的功能,兩者有著相互促進(jìn)的協(xié)同作用。城市藍(lán)綠空間的格局是影響其降溫效益的主要因素之一。以南京主城區(qū)為例,選取17個(gè)空間格局指標(biāo),分別從面積—邊緣、形狀、核心、聚散度4類表征城市綠色空間、藍(lán)色空間與藍(lán)綠空間格局特征,對(duì)比分析三者與地表溫度的關(guān)聯(lián)性,探討綠色與藍(lán)色空間對(duì)降溫的協(xié)同促進(jìn)作用。結(jié)果表明:(1)城市藍(lán)綠空間格局對(duì)其降溫效益的影響不具有季節(jié)性差異;(2)藍(lán)綠空間格局整體性指標(biāo)相較于單一綠色空間與藍(lán)色空間格局指標(biāo),對(duì)地表溫度產(chǎn)生的影響更加顯著;(3)增加斑塊面積、提升形狀復(fù)雜度、減小空間破碎度均可促進(jìn)城市藍(lán)綠空間的降溫效益。從整體性與協(xié)同性的角度探索了城市藍(lán)綠空間格局對(duì)降溫效應(yīng)的影響,闡明了城市藍(lán)綠空間統(tǒng)籌調(diào)控的必要性,有助于實(shí)現(xiàn)高密度城市規(guī)劃實(shí)踐中藍(lán)綠空間格局的系統(tǒng)性優(yōu)化與精細(xì)化調(diào)控,推動(dòng)城市藍(lán)綠空間融合發(fā)展。
城市藍(lán)綠空間;空間格局;城市熱環(huán)境;降溫效益;協(xié)同作用
隨著全球氣候變暖,城市高溫天氣持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng),極端高溫天氣出現(xiàn)時(shí)間變?cè)?,最高氣溫連年升高[1]。2022年夏季,中國(guó)多地異常高溫天氣頻發(fā),高溫區(qū)域覆蓋國(guó)土面積達(dá)502.1萬(wàn)km2,影響人口超過9億人[2]。高溫環(huán)境不僅降低了人居環(huán)境舒適度,危害了居民的生命健康,還造成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響了城市的可持續(xù)發(fā)展[3]。城市擴(kuò)張過程中,由于不透水面比例增加、建筑密度變高,地表接收的太陽(yáng)輻射更多,空氣流通速度變慢[4],加劇了城市熱島現(xiàn)象。高密度城市往往建設(shè)時(shí)間較早,在早期規(guī)劃過程中忽視了城市化對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響以及對(duì)城市藍(lán)綠空間的保護(hù)[5-7],熱島現(xiàn)象在高密度城市中心區(qū)尤為突出[8]。相較于發(fā)展較晚、發(fā)展程度低的城市,高密度城市在更新過程中涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等因素較多,格局的精準(zhǔn)調(diào)控與優(yōu)化更具現(xiàn)實(shí)意義[9]。
藍(lán)綠色空間是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在降低城市溫度、緩解熱島效應(yīng)等方面發(fā)揮著重要作用[10-11]。城市綠色空間指城市中所有自然、半自然、人工的綠地以及綠色基礎(chǔ)設(shè)施,其中,植被可以通過樹冠遮蔽直接隔絕太陽(yáng)輻射,也能夠利用蒸騰作用進(jìn)一步降低溫度[12-14]。綠色空間提高了城市下墊面的粗糙程度,加快了空氣對(duì)流速率,有助于溫度降低[15]。城市藍(lán)色空間中包含的河流、湖泊、濕地等水體同樣具有良好的降溫效應(yīng),由于水體具有較高的比熱容,在吸收相同熱量的情況下,升溫速度比硬質(zhì)下墊面慢,可以防止熱量在近地面聚集[16]。以往的研究表明,城市綠色空間與藍(lán)色空間的降溫效益都受到空間格局的影響[17-19]。如王勇等[20]從景觀生態(tài)學(xué)視角,定量計(jì)算了綠色空間格局與降溫效益的相關(guān)性,研究表明綠地的面積、聚集度、連通度對(duì)降溫效益有正向影響,破碎度對(duì)降溫效益有負(fù)面影響。李書嚴(yán)等[21]、Estoque等[22]研究發(fā)現(xiàn),水體的周長(zhǎng)面積比、連通度等景觀格局指數(shù)與降溫效應(yīng)的相關(guān)性較強(qiáng)。
城市藍(lán)綠空間具有相似的自然生態(tài)屬性,在生態(tài)功能和物質(zhì)交換、能量流動(dòng)等自然過程中相互影響、相互依存,具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性和整體性,其降溫效益具有協(xié)同效益[23-25]。隨著中國(guó)城市全面進(jìn)入“存量”發(fā)展時(shí)代,解析藍(lán)綠空間協(xié)同機(jī)制、優(yōu)化調(diào)控藍(lán)綠空間格局,能夠集約利用城市土地資源,并提升其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[26],是改善城市熱環(huán)境的重要現(xiàn)實(shí)途徑[27]。當(dāng)下城市藍(lán)綠空間的整體性格局對(duì)降溫效益影響程度是否高于單一城市綠色空間或藍(lán)色空間、城市藍(lán)綠空間格局如何影響地表溫度等問題仍有待深入探討。
本研究選取具有高密度城市特征的南京主城區(qū)為研究案例,以Landsat-8獲取的遙感數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù),在反演南京主城區(qū)地表溫度、識(shí)別城市藍(lán)綠空間的基礎(chǔ)上對(duì)比分析了城市綠色空間和藍(lán)色空間,以及藍(lán)綠空間的空間格局與地表溫度的關(guān)聯(lián)性,探討綠色空間、藍(lán)色空間對(duì)降溫的協(xié)同促進(jìn)作用。本研究目標(biāo)在于:(1)分析并比較城市綠色空間、藍(lán)色空間與藍(lán)綠空間的空間格局對(duì)地表溫度的影響;(2)確定影響降溫效益的城市藍(lán)綠空間格局關(guān)鍵指標(biāo);(3)為高密度城市藍(lán)綠空間格局優(yōu)化提供建議。
南京市(31°14’—32°37’N,118°22’—119°14’E)位于長(zhǎng)江下游,是中國(guó)東部地區(qū)重要的中心城市,是江蘇省省會(huì)。南京屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,在5月至10月,氣溫常超過26℃,8月極端高溫可飆升至40℃以上[28]。南京主城區(qū)占地面積為788.33 km2,包括玄武區(qū)、秦淮區(qū)、建鄴區(qū)、鼓樓區(qū)、棲霞區(qū)、雨花臺(tái)區(qū)6個(gè)行政區(qū)域(圖1)。主城區(qū)建筑密度大,根據(jù)南京市統(tǒng)計(jì)年鑒,2021年南京主城區(qū)城市化水平達(dá)到了88%。自然山水資源良好,不僅具有高密度城市特征,且呈現(xiàn)“山水城林”的特色景觀風(fēng)貌與藍(lán)綠空間格局。
圖1 研究區(qū)范圍Fig.1 Scope of study area
研究采用Landsat-8遙感影像數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),在土地監(jiān)督分類、空間格局計(jì)算、地表溫度反演、相關(guān)性計(jì)算的基礎(chǔ)上,分析并比較城市藍(lán)綠空間、藍(lán)色空間及綠色空間格局與地表溫度的相關(guān)關(guān)系(圖2)。
圖2 技術(shù)路線圖Fig.2 Methodology flowchart
研究所采用的遙感數(shù)據(jù)來源于美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)Landsat-8多光譜數(shù)據(jù)集(http://glovis.usgs.Gov/, path-row:120-38),針對(duì)南京的氣候特點(diǎn),分別對(duì)成像時(shí)間為春季(3-5月)、夏季(6-9月)、秋季(10-12月),且云量小于5%的南京市遙感影像進(jìn)行篩選,并對(duì)比成像質(zhì)量,選取2021年3月26日、8月1日與10月4日的遙感影像數(shù)據(jù)作為研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù),將其導(dǎo)入ENVI-met5.3軟件分別進(jìn)行波段合成與解譯,并進(jìn)行輻射定標(biāo)及大氣校正等數(shù)據(jù)預(yù)處理。
采用監(jiān)督分類法進(jìn)行土地利用類型識(shí)別,即基于選取的典型樣本,通過特征參數(shù)的判斷進(jìn)行樣本分類,識(shí)別出場(chǎng)地內(nèi)的土地利用情況。綜合考慮南京主城區(qū)的空間尺度,以及區(qū)域內(nèi)微型綠色斑塊與小型河道的識(shí)別效果,將原30 m分辨率的遙感影像重采樣為15 m。利用重采樣后的研究區(qū)假彩色遙感影像,參考中國(guó)《土地利用現(xiàn)狀分類》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)分類,將土地分為建設(shè)用地、林地、草地、耕地、水體和未利用地6種類型,其中建設(shè)用地包括不透水面、建筑及道路;林地指有上層植被包括喬木、灌木覆蓋的空間以及苗圃,涵蓋了建筑之間以及道路上的植被空間;草地指僅有下層地被覆蓋的空間;耕地指人工種植農(nóng)作物的區(qū)域;未利用地被定義為無植被覆蓋或未經(jīng)建設(shè)的裸地。在進(jìn)行監(jiān)督分類之前,需選取足夠的分類訓(xùn)練樣本并計(jì)算分離指數(shù),確保分離指數(shù)大于1.8,以滿足分類精度要求。在分類完成后,對(duì)照原始衛(wèi)星遙感影像檢查分類結(jié)果并進(jìn)行分類精度檢驗(yàn),原始分類結(jié)果精度為88%。針對(duì)分類結(jié)果,對(duì)誤判、漏判的土地分類數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)修正。
景觀格局指數(shù)能夠反映斑塊數(shù)量、形狀以及空間分布等空間格局特征[29]。針對(duì)南京主城區(qū)城市藍(lán)綠空間特點(diǎn),選取17個(gè)指標(biāo),從面積—邊緣、形狀、核心、聚散度4個(gè)類型,分別表征城市綠色空間、藍(lán)色空間與藍(lán)綠空間格局特征(表1)。為了更準(zhǔn)確地反映空間格局特征與地表溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,采用移動(dòng)窗口算法進(jìn)行空間格局指標(biāo)的計(jì)算。在比較100 m、200 m、300 m、400 m與500 m的移動(dòng)窗口運(yùn)算結(jié)果后,選取300 m移動(dòng)窗口計(jì)算各項(xiàng)空間格局指標(biāo)。
表1 城市藍(lán)綠空間格局特征指標(biāo)Tab.1 Selected blue-green spatial pattern indexes
本研究主要以Landsat-8遙感數(shù)據(jù)集中第11波段為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),使用大氣校正法進(jìn)行地表溫度反演,將地表溫度作為藍(lán)綠空間降溫效益的直接表征,即地表溫度越低,說明城市藍(lán)綠空間降溫效果越好。在溫度反演前,采集于8月的原始數(shù)據(jù)部分區(qū)域被云層遮蓋,所以先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行掩膜處理,去除云層遮擋帶來的干擾。
首先對(duì)大氣的熱輻射影響進(jìn)行估算,根據(jù)NASA提供的大氣校正參數(shù)計(jì)算器(ACPC,http://atmcorr.gsfc.nasa.gov)輸入成像時(shí)間及中心經(jīng)緯度獲得大氣向上輻射亮度以及大氣向下輻射亮度數(shù)值。其次,從第11波段數(shù)據(jù)的熱輻射亮度值中消除大氣向上輻射亮度以及大氣向下輻射亮度的影響。最后,根據(jù)普朗克函數(shù)(公式(1))反演得到地表溫度。式中,b1為黑體輻射亮度,由衛(wèi)星熱紅外觀測(cè)到的熱輻射亮度值、大氣向上輻射亮度、大氣向下輻射亮度以及研究區(qū)植被覆蓋度計(jì)算得出。K1、K2為轉(zhuǎn)換參數(shù),Landsat8遙感數(shù)據(jù)集的K1為774.89 W/(m2μmsr),K2為1 321.08 K。
在ArcGIS 10.8軟件中利用采樣工具,以60 m作為樣本點(diǎn)間最小距離在研究區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3 000個(gè)樣本點(diǎn),并將藍(lán)綠空間格局指標(biāo)計(jì)算結(jié)果與地表反演溫度數(shù)據(jù)鏈接至采樣點(diǎn),導(dǎo)入SPSS 24軟件中進(jìn)行相關(guān)性分析。基于峰度、偏度及Z-score值驗(yàn)證,原始數(shù)據(jù)的分布特征均不符合正態(tài)分布,故采斯皮爾曼相關(guān)性系數(shù)(Spearman Correlation)對(duì)研究區(qū)藍(lán)綠空間、綠色空間及藍(lán)色空間格局指標(biāo)與3個(gè)月份的地表溫度進(jìn)行相關(guān)性分析,計(jì)算見公式(2)。式中,di為第i個(gè)數(shù)據(jù)的順序差,n為數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。
根據(jù)土地分類結(jié)果,將林地、草地、耕地整合為城市綠色空間,水體為藍(lán)色空間(圖3),綠色空間與藍(lán)色空間整合為藍(lán)綠空間。2021年南京綠色空間面積為283.59 km2,占主城區(qū)總面積的35.8%;藍(lán)色空間面積為105.14 km2,占主城區(qū)面積的13.3%;城市藍(lán)綠空間總面積為388.73 km2,占主城區(qū)面積的49.1%。主城區(qū)內(nèi)大型綠色斑塊包括紫金山、牛首山、棲霞山等自然山體,大型藍(lán)色斑塊主要由長(zhǎng)江、玄武湖、秦淮河等湖泊、河流與周邊濕地構(gòu)成。
圖3 研究區(qū)藍(lán)綠空間分布Fig.3 Space distribution of urban blue-green space in study area
由地表溫度反演數(shù)據(jù)可知(圖4),2021年3月26日南京主城區(qū)的地表溫度在19.6℃至43.9℃之間,2021年8月1日南京主城區(qū)地表溫度在25.5℃至61.1℃之間,2021年10月4日南京主城區(qū)的地表溫度在26.2℃至50.3℃之間。其中,三個(gè)月份最高溫均出現(xiàn)在棲霞區(qū)新港技術(shù)開發(fā)區(qū),最低溫均為長(zhǎng)江及長(zhǎng)江沿岸區(qū)域。為了更清晰地反映南京主城區(qū)溫度區(qū)間分布情況,利用均值—標(biāo)準(zhǔn)差法將南京主城區(qū)地表溫度反演數(shù)據(jù)分為高溫區(qū)、低溫區(qū)與中溫區(qū)。可以看出,8月份高溫區(qū)面積最大、高溫最劇烈,鼓樓區(qū)、秦淮區(qū)的高溫區(qū)占所在城區(qū)總面積的80%以上;低溫區(qū)則在10月份分布最廣,占主城區(qū)面積的23.3%。3月份的低溫區(qū)分布較少,但中溫區(qū)分布面積最大。
圖4 研究區(qū)地表溫度反演結(jié)果Fig.4 LST of study area
基于相關(guān)性分析的結(jié)果(圖5),將南京主城區(qū)藍(lán)綠空間、綠色空間與藍(lán)色空間的格局指數(shù)與三個(gè)月份的地表溫度相關(guān)性數(shù)值繪制為箱圖,通過相關(guān)性數(shù)值分布區(qū)間,確定空間格局指標(biāo)與地表溫度的相關(guān)關(guān)系(圖6)。此外,箱型圖分布區(qū)間較為緊湊,說明城市藍(lán)綠空間格局對(duì)地表溫度的影響不具有季節(jié)性差異。
圖5 空間格局指標(biāo)與地表溫度相關(guān)性計(jì)算結(jié)果Fig.5 Correlation value between spatial pattern indexes and LST
圖6 空間格局指標(biāo)與地表溫度相關(guān)性箱圖Fig.6 Box chart of correlation between spatial pattern indexes and LST
在面積—邊緣類指數(shù)中,城市藍(lán)綠空間的CA、LPI與PLAND都呈現(xiàn)中度負(fù)相關(guān)性,說明城市藍(lán)綠空間的面積與占比是影響降溫效益的主要因素之一。城市藍(lán)色空間的CA、LPI與PLAND與地表溫度呈現(xiàn)弱負(fù)相關(guān)性,說明城市藍(lán)色空間的增加在一定程度上可以降低地表溫度。而城市綠色空間各項(xiàng)面積指標(biāo)均與地表溫度呈現(xiàn)相關(guān)性,表明在城市中增加綠色空間面積不會(huì)顯著降低地表溫度。在形狀類指數(shù)中,城市藍(lán)綠空間的PARA-MN與FRACMN指數(shù)都呈現(xiàn)出正相關(guān)性,這兩項(xiàng)指標(biāo)可以表示藍(lán)綠斑塊形狀的規(guī)則程度,也間接反映了人為活動(dòng)對(duì)藍(lán)綠空間形狀的影響,即城市藍(lán)綠空間邊緣的割裂會(huì)降低其降溫效益。對(duì)于核心指數(shù)而言,TCA與CPLAND的值越高表明空間越整合,NDCA與DCAD的值越高表明空間越破碎。在相關(guān)性分析結(jié)果中,城市藍(lán)綠空間的TCA與CPLAND的值與降溫效益呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),NDCA與DCAD的值呈現(xiàn)正相關(guān),均說明藍(lán)綠空間的破碎化會(huì)導(dǎo)致降溫效益降低。在聚散度指數(shù)中,城市藍(lán)綠空間、藍(lán)色空間與綠色空間的CONNECT與地表溫度沒有呈現(xiàn)相關(guān)性。此外,NP表示斑塊數(shù)量,在一定程度上可以反映空間的破碎程度,DIVISION與SPLIT指數(shù)反映了空間的分離度。城市藍(lán)綠空間的NP、DIVISION與SPLIT指數(shù)與地表溫度均呈現(xiàn)正相關(guān)性,說明藍(lán)綠空間越破碎、越分散,降溫效果越差。與之相反,AI與COHESION能夠反映空間的聚集性,城市藍(lán)綠空間的AI與COHESION指數(shù)與地表溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性,體現(xiàn)了藍(lán)綠空間越聚集,降溫效果越好。
城市藍(lán)綠空間格局的4類指標(biāo)與地表溫度的相關(guān)性均強(qiáng)于城市綠色空間或藍(lán)色空間,說明城市藍(lán)色空間和綠色空間在降低溫度方面具有協(xié)同作用,統(tǒng)籌調(diào)控整體城市藍(lán)綠空間格局對(duì)地表溫度的影響更為顯著,且藍(lán)綠空間格局對(duì)地表溫度的影響不具有季節(jié)性差異。
由相關(guān)性計(jì)算結(jié)果可知,城市藍(lán)綠空間面積及其在區(qū)域內(nèi)所占面積比例對(duì)于降溫效益的影響最大。如在南京主城區(qū)中,紫金山、玄武湖兩大藍(lán)綠空間斑塊幾乎占據(jù)了玄武區(qū)面積的43%。類似藍(lán)綠空間面積大、藍(lán)綠斑塊所占面積比例高的區(qū)域,地表溫度較低;而藍(lán)綠空間面積小、占比低的建設(shè)用地區(qū)域,地表溫度較高(圖7-a)。這與已有研究結(jié)論一致[30-32],說明增加藍(lán)綠空間面積、增大藍(lán)綠空間所占比例可有效增強(qiáng)藍(lán)綠空間的降溫效益。此外,提升藍(lán)綠空間形狀的自然度、減小邊緣的破碎度有助于提升藍(lán)綠空間的降溫效益。如棲霞區(qū)的棲霞山在城市建設(shè)過程中逐漸被侵蝕、割裂,空間形態(tài)呈現(xiàn)高度人工化的特點(diǎn),且邊緣破碎度較高,該區(qū)域的地表溫度較高(圖7-b)。以往的研究認(rèn)為連通度是影響降溫的重要因素[33],而本研究表明藍(lán)綠空間連通度不會(huì)對(duì)其降溫效益產(chǎn)生影響。究其原因,藍(lán)綠空間降溫效益的影響范圍往往超出了其物理上所占的面積[34-35],同時(shí)疊加藍(lán)綠空間降溫的協(xié)同效應(yīng),使得連通度對(duì)降溫效益的影響并不顯著。本研究中關(guān)于“藍(lán)綠空間聚集度越高、降溫效果越好”的結(jié)論也間接證明了這一點(diǎn)。位于建鄴區(qū)的銀城國(guó)際居住區(qū)及其周邊,雖然沒有大型城市藍(lán)綠斑塊,但其內(nèi)部小微藍(lán)綠空間聚集度較高,地表溫度相較于周邊地區(qū)顯著降低(圖7-c)。最后,降低藍(lán)綠空間破碎度有助于提升降溫效益。如江心洲中心區(qū)的藍(lán)綠空間呈現(xiàn)出明顯的破碎狀態(tài),其地表溫度顯著高于破碎度較低的長(zhǎng)江區(qū)域(圖7-d)。
圖7 城市藍(lán)綠空間格局指標(biāo)與地表溫度Fig.7 Urban blue-green spatial pattern indexes and LST
當(dāng)下中國(guó)城市化進(jìn)入后半程,城市發(fā)展邁入存量時(shí)代,城市建設(shè)工作重心由“增量”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤豳|(zhì)”。在高密度城市的有限空間中,精細(xì)化統(tǒng)籌藍(lán)綠空間布局、精準(zhǔn)化調(diào)整藍(lán)綠空間形態(tài)顯得尤為重要,“藍(lán)綠融合發(fā)展”也成為探索城市可持續(xù)發(fā)展新模式的重要課題。由此,以提升降溫效益為目標(biāo),可從以下幾方面優(yōu)化城市的藍(lán)綠空間格局。
增加城市藍(lán)綠空間面積是改善熱環(huán)境的重要途徑。中國(guó)的城市綠色空間一般占建成區(qū)面積的30%~38%,藍(lán)色空間面積則根據(jù)不同城市的自然地理狀況各不相同。在公園城市建設(shè)背景下,未來的城市發(fā)展將更加強(qiáng)調(diào)藍(lán)綠空間占比的提升。但在城市藍(lán)綠空間發(fā)展受限的高密度城市中,很難大幅增加城市藍(lán)綠空間面積、提高城市藍(lán)綠空間占比。因此,在城市建設(shè)中應(yīng)重視生態(tài)修復(fù)工作,通過修復(fù)河道、保育濕地、棕地復(fù)綠等途徑可以實(shí)現(xiàn)增“藍(lán)”添“綠”,提高城市藍(lán)綠空間面積。
城市的擴(kuò)張不僅使藍(lán)綠斑塊破碎化,而且對(duì)藍(lán)綠空間邊緣造成了侵蝕與擾動(dòng)。高密度城市中大量的藍(lán)綠斑塊邊緣被集中化的建設(shè)用地切割,被幾何化的城市道路限定,呈現(xiàn)人工化、規(guī)則化的特點(diǎn),喪失了自然特征。規(guī)則式的邊緣壓縮了城市建設(shè)用地與藍(lán)綠空間的接觸界面,降低了兩者間空氣的流動(dòng),減弱了藍(lán)綠空間對(duì)太陽(yáng)輻射的遮擋作用,不利于藍(lán)綠空間降溫效益的發(fā)揮。對(duì)于已建設(shè)的規(guī)則式城市藍(lán)綠空間邊緣區(qū)域,應(yīng)在建設(shè)用地與藍(lán)綠空間接觸界面建設(shè)帶狀、點(diǎn)狀藍(lán)綠空間,引導(dǎo)城市藍(lán)綠空間向城市建設(shè)用地延伸,降低藍(lán)綠空間破碎度,增加邊緣的滲透性。對(duì)于尚未開發(fā)或開發(fā)程度較低的區(qū)域,應(yīng)保護(hù)城市藍(lán)綠空間自然形態(tài),預(yù)防藍(lán)綠空間破碎化。新建的建設(shè)用地應(yīng)與藍(lán)綠空間呈現(xiàn)“指狀”方式相接,構(gòu)建“城在園中”的公園城市。
除增加藍(lán)綠空間面積之外,提高聚集度一樣能夠提升降溫效益。也就是說,若干小面積、高聚集度的藍(lán)綠空間降溫效果與大面積藍(lán)綠空間的降溫效果類似,這與王琳等[36]的研究具有一致性。因此,在城市規(guī)劃建設(shè)時(shí),可以針對(duì)不同的現(xiàn)實(shí)情況合理組織藍(lán)綠空間。如在自然基底保護(hù)良好的區(qū)域,應(yīng)保留大面積藍(lán)綠斑塊與廊道;在高密度建成環(huán)境中,宜“見縫插綠、補(bǔ)藍(lán)”,在提升雨水花園、口袋公園等小型藍(lán)綠空間數(shù)量的同時(shí),注意聚集度等空間布局方式,充分發(fā)揮小微藍(lán)綠斑塊的降溫作用。
囿于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與現(xiàn)有方法的限制,以下方面仍需進(jìn)一步探討。
(1)基于遙感數(shù)據(jù)反演得到的地表溫度反映的是地物表層的熱紅外輻射信息[37]。而城市空間具有多層結(jié)構(gòu)特點(diǎn),垂直方向溫度變化較為復(fù)雜,根據(jù)遙感影像反演出的地表溫度無法準(zhǔn)確反映市民活動(dòng)區(qū)域的溫度情況,且與人的體感溫度也有差異。在未來的研究中,可以嘗試將空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)體感溫度數(shù)據(jù)結(jié)合,在三維空間中對(duì)城市藍(lán)綠空間的降溫效益進(jìn)行更為精細(xì)化的探討。
(2)在南京主城區(qū)中,藍(lán)色空間主要由河道構(gòu)成,呈現(xiàn)條帶狀的形態(tài)特征,研究結(jié)果中城市藍(lán)色空間的FRAC-MN、PARA-MN等空間格局指標(biāo)與地表溫度并未呈現(xiàn)相關(guān)性,其原因可能是這些空間格局指標(biāo)并不適用于表征條帶狀空間。由此,在未來的研究中,可以進(jìn)一步將不同形態(tài)特點(diǎn)的藍(lán)綠空間分類,精細(xì)化探討空間格局指標(biāo)與降溫效益的相關(guān)性。
本文將高密度城市的藍(lán)綠空間與綠色空間、藍(lán)色空間的降溫效益進(jìn)行了對(duì)比,證明了藍(lán)綠空間格局與地表溫度的相關(guān)性更為顯著,彌補(bǔ)了以往單一藍(lán)色或綠色空間研究的局限。此外,還揭示了對(duì)于城市藍(lán)綠空間格局而言,面積類指數(shù)CA、形狀類指數(shù)PARA-MN、核心類指數(shù)TCA與CPLAND、聚散度指數(shù)DIVISION、AI以及COHESION是降溫效益的主要影響因素,并基于此提出了城市藍(lán)綠空間的優(yōu)化策略。研究成果有助于實(shí)現(xiàn)高密度城市藍(lán)綠空間格局的系統(tǒng)性優(yōu)化與精細(xì)化調(diào)控,能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃實(shí)踐提供參考,推動(dòng)城市藍(lán)綠空間融合發(fā)展。
注:文中圖表均由作者自繪。