山地城鎮(zhèn)熱島特征與測(cè)評(píng)方法研究.pdf

1、我國西部的山地城鎮(zhèn)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的能源消耗強(qiáng)度大。城鎮(zhèn)規(guī)劃階段重視城市規(guī)模和城市風(fēng)貌，數(shù)量有限的建設(shè)用地造就了為數(shù)眾多的大體量、高密度建筑景觀。對(duì)城市環(huán)境、尤其是室外熱環(huán)境的規(guī)劃設(shè)計(jì)考慮較少，使得山地城鎮(zhèn)室外熱環(huán)境惡化程度進(jìn)一步加劇，給城市環(huán)境和居民生活帶來了一系列不良的影響，其中最明顯的表現(xiàn)就是城市熱島效應(yīng)。當(dāng)前熱島效應(yīng)的實(shí)測(cè)研究中，大多是使用城鄉(xiāng)二分法計(jì)算熱島強(qiáng)度。城鄉(xiāng)二分法易于理解，便于計(jì)算，也被廣為接受和普遍應(yīng)用，然而，該方法卻

2、忽略了影響熱島觀測(cè)站點(diǎn)氣候的微尺度表面特征在不同局地尺度范圍內(nèi)的差異，存在一定的局限性。
　　 本研究立足于山地城鎮(zhèn)重慶市，致力于分析其熱島效應(yīng)特征，并在大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試的基礎(chǔ)上，嘗試用熱氣候區(qū)之間的溫度差異重新界定熱島強(qiáng)度，以一種新的測(cè)評(píng)方法分析熱島效應(yīng)。圍繞山地城鎮(zhèn)重慶市的熱島效應(yīng)特征和測(cè)評(píng)方法研究，本文主要包括以下內(nèi)容：
　　 ①以位于重慶市主城區(qū)的沙坪壩、北碚、渝北和巴南四個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了重慶市熱島

3、效應(yīng)的高溫天氣背景，并基于成對(duì)氣象站點(diǎn)空氣溫度數(shù)據(jù)對(duì)比，展示了重慶市熱島效應(yīng)的點(diǎn)狀特征。
　　 ②在重慶市主城區(qū)范圍內(nèi)開展了35次流動(dòng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，用流動(dòng)觀測(cè)的方法展示了重慶市熱島效應(yīng)的帶狀特征。在流動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)處理過程中，提出了用流動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算城市熱島強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型，并通過設(shè)計(jì)往返式流動(dòng)觀測(cè)線路，提出了一種流動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的新方法。
　　 ③利用1988年9月15日、1998年9月11日、2006年9月1日和2009年8月

4、24日在重慶上空過境的四景Landsat TM遙感影像，運(yùn)用覃志豪單窗算法反演了重慶城區(qū)的地表溫度，并通過星地同步觀測(cè)驗(yàn)證了遙感反演的精度。在此基礎(chǔ)上，對(duì)重慶市1988～2009年間重慶市熱島的時(shí)空演變做了分析，展示了重慶市熱島效應(yīng)的面狀特征。
　　 ④利用在6個(gè)城市開展的51個(gè)熱島效應(yīng)研究案例分析了城鄉(xiāng)二分法存在問題，提出用于熱島觀測(cè)站點(diǎn)分類的地表景觀分類標(biāo)準(zhǔn)，按照此標(biāo)準(zhǔn)將重慶主城區(qū)范圍內(nèi)的地表景觀分為4個(gè)系列和18個(gè)熱氣候區(qū)

5、，設(shè)計(jì)了一套熱氣候區(qū)特征表。以流動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)為支撐，分析了熱氣候區(qū)之間的溫度差異，用熱氣候區(qū)之間的溫度差異對(duì)城市熱島效應(yīng)進(jìn)行了重新界定，并以此作為城市熱島效應(yīng)測(cè)評(píng)的新方法。以地表形態(tài)和物理特征作為影響熱氣候區(qū)溫度的主要因素，將熱島強(qiáng)度分為大、中、小三級(jí)，定性的描述了熱氣候區(qū)之間地表形態(tài)和物理特征的差異與熱島強(qiáng)度大小之間的關(guān)系，并歸納分析了城鄉(xiāng)溫差和熱氣候溫差這兩種研究思路對(duì)應(yīng)的熱島效應(yīng)測(cè)評(píng)方法與特征。
　　 ⑤采用Visual C

6、#語言和Arc Objects組件開發(fā)了基于GIS的城鎮(zhèn)熱島信息管理系統(tǒng)，將城鎮(zhèn)熱島測(cè)試結(jié)果和測(cè)評(píng)方法進(jìn)行集成，介紹了城鎮(zhèn)熱島信息管理系統(tǒng)的基本構(gòu)成和各項(xiàng)功能。
　　 本文較為全面地描繪了山地城鎮(zhèn)重慶市熱島效應(yīng)的點(diǎn)狀、帶狀和面狀特征，提出了熱島效應(yīng)測(cè)評(píng)新方法，并對(duì)熱島效應(yīng)進(jìn)行信息化管理。本文的研究成果可用于指導(dǎo)流動(dòng)觀測(cè)業(yè)務(wù)的開展，規(guī)范熱島效應(yīng)觀測(cè)站點(diǎn)的元數(shù)據(jù)記錄，提升城市在環(huán)境領(lǐng)域的信息化管理水平，為山地城鎮(zhèn)規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展提供