基于landsat8的长沙市主城区热岛空间格局研究

随着中国经济的迅速发展,城市化进程日益加快,城市热岛效应造成的影响也日益明显。本文以长沙市主城区为例,选取2015年10月的landsat8卫星遥感影像数据,运用辐射传导方程法进行地表温度反演,并通过热岛强度指数计算对主城区进行热岛强度等级分区,探讨长沙市主城区的热岛分布格局,识别典型热岛空间,为针对该类城市空间进行生态化更新改造的策略研究提供基础,并对提高城市人居环境质量具有较强的现实意义。     

杭州市主城区餐饮业空间格局分异研究——以大众点评网络评价数据为例

文章通过python软件获取杭州市主城区餐饮商户在大众点评网中的点评数据,建立口碑评价指标体系,对餐饮业的空间分布格局进行核密度分析和综合评价。研究结果表明:杭州市主城区餐饮商户分为四个等级,呈"橄榄型"分布,中等口碑商户较多,餐饮业发展综合水平较高;餐饮业分布格局以湖滨地区为中心,其他多个次级中心共同发展,呈现"一核多心"的态势;餐饮商户口碑分布呈现圈层递减和沿交通轴线扩散的发展规律,且受城市等级和商圈规模的影响较大。     

城市热岛空间格局及形态差异化调控策略研究——以广州市中心城区为例

深入研究城市热岛的空间形态差异性对认识城市热岛效应和改善城市微气候具有重大意义。以广州市中心城区为例,运用地域圈层的空间类型识别热岛空间格局,以局地气候分区法(LCZ)为基础提取典型热岛街区进行数据分析,并从用地类型、地表覆盖、建设强度3方面总结空间形态特征。研究表明:研究区由中心向外围呈现出"内外双高"的波浪形热岛空间格局;提取出4种典型热岛街区,分别为高密度居住类、工业类、高密度服务类和设施农业类;建筑密度的两极化、工业用地占比高、不透水地表比例高和植被覆盖率低是造成研究区强热岛的主要原因。基于此提出具有可操作性的形态差异化调控策略,丰富城市热岛空间形态差异性研究成果,为中国湿热地区的城市生态规划建设提供借鉴。     

基于POI数据的城市公共游憩空间分布格局及其形成机制研究——以长沙市主城区为例

基于城市公共游憩空间内涵界定和构建分类体系,运用POI数据和ArcGIS空间分析方法,探讨了长沙市公共游憩空间的分布格局,研究发现:1)长沙市公共游憩空间大致呈现"大分散、小集中"分布特征,不同类别游憩资源数量对比悬殊;2)公共游憩空间分布呈现以五一广场为中心的"圈层式"结构特征,距离城市中心3～6k m是游憩空间分布...     

绿地与居住用地演进的空间相关性研究——以南京主城区为例

借助RS、GIS空间分析等方法,以空间相关指数为量化指标,对南京主城区绿地与居住用地的空间演变关系进行分时段研究。结果表明:中心城区绿地、居住用地消长对比突出,但峰值时段不同步;中心城区绿地随着与城市中心距离的加大分布逐渐增多,居住用地分布则较为均衡,绿地的"漏斗状"分布格局与居住用地"平底锅状"格局矛盾突出;公园绿地、附属绿地受居住用地带动快速增加、填充,与居住空间关联程度愈发紧密;山体水系破碎化加剧,农田急剧消退,山水田园景观与居住空间日渐疏远。针对存在问题,提出以区域生态本底为着眼加强建设用地边界控制、以有机疏散为发展导向合理布置中心区域城市功能、以开放式街区为策略高效利用各类绿地资源的应对策略,以期为城市规划及绿地规划布局提供科学依据,促进山水城市建设与人居环境的改善提升。     

特大城市主城区通风廊道规划控制研究——以天津市为例

为分析特大城市主城区构建通风廊道的必要性和可行性,本文以天津为例,综合分析了城市热岛效应、风环境、下垫面状况及其相互关系,并将研究结果用于通风廊道的构建中。结果表明:天津中心城区存在热岛效应,其中1981～2010年的热岛强度在0.4～1.2℃之间,且以每10年0.13℃的倾向率增加,对2013年夏季和冬季气温空间分布分析发现,夜间气温从城市中心向郊区呈同心圆状递减,昼间气温空间差异较小。对风环境分析发现,1981～2010年的城郊风速差为0.7 m/s,且市区以每10年0.28 m/s的倾向率下降,而郊区仅为0.12 m/s,对2013年1月和7月平均风速空间分布分析发现,这两个季节风速都有从城市中心向郊区递减的趋势。对风速与热岛强度关系分析发现,随城区风速增加,热岛强度有减小趋势。最后,基于地表温度、风环境状况及下垫面通风潜力提出天津主城区三级通风廊道的规划建议及管控措施。     

基于POI数据的重庆市主城区批发业空间分布特征研究

批发业作为城市服务业的重要组成部分、商品配送和流通的重要环节,其空间布局对城市商业空间和货运交通发展具有重要影响。基于核密度估计法、局域Getis-Ord Gi~*指数法,采用重庆市主城区批发类城市兴趣点(POI)数据,分析城市内批发业空间特征以及热点区域,并进一步探索分行业的批发业态集聚区的空间分布和选址特征。研究表明:①重庆市主城区批发网点圈层分布呈现城市批发业活动由中心向外围扩散特征,批发网点主要布局在距市中心5~10km的圈层范围内;②批发网点空间分布的集聚特征明显,形成多中心集聚的分布状态,内环以内集聚中心呈现出"一带两点"的分布格局,且核密度均值显著高于外围地区;③批发网点符合局域Getis-Ord Gi~*统计特征的热点区域主要分布在内环以内,其中九龙镇和石桥铺街道是显著性热点区域,对周边地区的影响较大;④各批发行业的空间集聚特征不同,食品饮料类批发业数量多且布局分散,纺织服装和文化体育类批发业主要布局在人流量大的城区商业中心地区或靠近城区的商品集散地,建材化工和机械设备类批发业多布局在城市外围地区。     

基于电路理论的多尺度城市热环境网络 构建及格局优化：以成都市中心城区为例

高密度、高强度的城市建设和扩张导致城市热岛效应不断增强,研究城市热环境网络格局以优化规划布局是改善城市热环境的有效方法。将形态学空间格局分析与电路理论相结合,立足多尺度,以成都市中心城区及其核心区为研究对象,选取连通性强的冷岛、热岛源地,根据景观格局特征与地表覆盖构建阻力面,运用Linkage Mapper识别廊道、冷岛障碍点和热岛夹点,并进行分级和评价,构建研究区热环境网络,提出多尺度下的格局优化建议。结果表明：1)中心城区尺度识别出23处冷岛源地、34条关键廊道、48处障碍点,廊道呈“串珠状”环绕研究区边缘分布,连通性和稳定性较弱;2)中心城区核心区尺度识别出34处热岛源地、81条关键廊道、98处夹点,廊道呈网状分布且普遍连通性较高,夹点是未来阻断热岛廊道连通的关键区域;3)研究区形成“两环多分支五组团多点”结构的城市热环境网络格局。研究结果可为成都市及其他城市的热环境改善提供科学参考,丰富电路理论在热环境领域中的应用。     

基于RS和GIS的武汉市热岛效应时空演变研究CSSCI

随着我国城市化进程的持续快速推进,城市热岛效应日益凸显,成为了当前主要城市生态环境问题之一。应用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,对武汉市地表温度进行了定量反演,并分析了其时空演变规律。研究结果表明:(1)武汉市城市热岛效应十分明显,主城区形成岛屿状的高温区域并且界线清晰,与城市边缘的郊区、乡村形成鲜明对比;(2)在研究时段内,城市热岛的范围面积不断扩大,并且与武汉市的城市空间扩张方向较为一致。在城市扩张的过程中,热岛面积随之扩大,绿岛面积不断缩小;(3)城市内部的土地利用类型空间分布与热岛强度分布范围关系密切;(4)城市内的水体空间与绿色空间对于分割热岛空间,缓解热岛现象有重要的现实意义。     

基于开放数据的西安城市中心体系识别与优化北大核心

网络开放数据作为社会上使用最为普遍的开放数据类型,可以为转型期的城市规划编制提供一种新的思路,但目前学界关于利用网络开放数据进行城市空间结构、空间关系与城市中心体系的研究相对较少。文章以西安主城区为研究对象,提出基于开放数据的城市中心体系识别与优化方法。首先,通过大众点评网对西安主城区范围内的城市级服务业和社区级服务业商户信息数据进行抓取,采用核密度分析法对其空间分布特征进行分析;其次,结合各类服务业密度分布的空间聚类分析,对城市总体规划中确定的城市中心体系进行识别,明确各类城市中心服务业的主要业态构成和空间集聚程度;最后,在对整体城市中心的服务业划定密度空间聚类识别区的基础上,提出西安城市公共中心体系优化与调整建议,即实现由"一主多副"到"两主多副"的城市空间结构调整、强化城市级商业副中心服务业主导产业的错位发展以及提升社区级商业中心的业态等级和空间集聚能力。     

基于减缓热岛效应的公园绿地布局 优化研究

城市化进程加快导致城市热岛效应问题日益突出,公园绿地在降温方面具有重要作用,如何通过公园绿地布局以减缓热岛效应是当前值得思考的问题。以福州市主城区为研究区,利用辐射传输方程和泰森多边形分析城市热岛情况及公园绿地布局现状,采用P-中值模型结合城市用地规划确定公园绿地布局优化方案,结果表明:1)福州市主城区的整体温度偏高,其热岛范围达城市总面积的11.78%;2)共提取福州市主城区公园绿地47个,总面积为11.11km2,占主城区总面积的4.47%,公园绿地布局总体不能满足人们的需要;3)利用P-中值模型对公园绿地供需情况进行分析,得出18个公园绿地需要优化,其中包括福州动物园、环南公园等12个一级优化公园绿地,以及屏山公园、琴亭湖公园等6个二级优化公园绿地;4)结合福州市中心城区用地规划,得到50个潜在公园绿地建设点,主要集中于城门镇、盖山镇及新店镇。     

景观格局对城市热岛效应影响研究——以武汉市为例

城市化的快速发展给城市带来了各种各样的生态环境问题,城市热岛效应(UHI)是近年来被广泛关注的一个问题,研究城市热岛效应对改善城市生态环境有着重要意义。以武汉市为例,研究探讨了武汉市景观格局对城市热岛效应的影响。地表温度与景观指数之间的相关性分析表明城市景观的组成与分布影响着城市热岛效应。运用景观格局的方法对城市热岛效应进行研究,对于理解城市生态环境以及通过合理的土地利用规划缓解城市化进程对城市生态环境造成的包括热岛效应在内的各种影响具有重要意义。     

城市绿地与热岛效应关系研究回顾与展望

不仅城市绿地的植被数量对热岛效应产生影响,而且其绿地斑块的面积、形状及空间分布特征都会对热岛效应产生影响,为充分发挥城市绿地对热岛效应的缓解作用,需要对城市绿地与热岛效应的关系进行深入研究.结合研究成果,对城市绿地与热岛效应关系领域的研究成果作综述,包括:缓解城市热岛效应的措施研究;绿地对热岛影响的定量研究;植被数量与热岛关系、植被种类与热岛关系和绿地空间特征与热岛关系等的规律研究;并提出了该领域的一些问题和进一步研究的方向.     

A fieldwork study on the diurnal changes of urban microclimate in four types of ground cover and urban heat island of Nanjing,China

Records of the past years showed that the climate of built-up regions differs significantly from rural regions and one of the most obvious and important modifying effects of urbanization on local climate is the urban heat island (UHI). In this paper, four types of land cover, namely urban bare concrete cover, urban woods or the shade of trees, urban water areas and urban lawn, were selected to study their microclimate, and the UHI was also analyzed using air temperature data measured at four fixed observation spots in Nanjing, China, during hot weather from July to September, 2005. Dry and wet bulb temperature data were obtained by whirling psychrometers, and wind speed data by cup anemometers. Our observed data focused on the detailed statistical analysis of the microclimate variation in the four types of land cover during the whole day. The results showed that: (1) the microclimate of these four types of land cover had significant differences among different observation sites. In general, the air temperature of these four types of land cover complied with the order during daytime: bare concrete cover>lawn>water areas>woods or the shade of trees, with reversed order during nighttime when the air temperature of the lawn became the lowest. Compared with the bare concrete cover, the other three types of land cover showed the effect of dropping air temperature ranging between 0.2 and 2.9 °C. There were some instant dynamic characteristics in detailed temporal series among these four types of cover in the different observation sites. (2) The UHI effect could be detected obviously by the air temperature difference between the urban center area and the rural area. The average UHI intensity during the monitoring period was between 0.5 and 3.5 °C; however, there were also significant day-to-day variations. A strong UHI effect usually occurred around midnight; while about 2–3 h after sunrise the UHI began to decrease till midday time; and during 13:00–15:00, the UHI effect had a sudden increase and then decreased again; after sunset, a peak UHI effect was frequently observed during 18:00–21:00. (3) Finally, by means of the standard deviation (SD), this paper provides a concise and comprehensive understanding for the temporal and spatial microclimatic dynamics of these four kinds of urban cover in the four observation sites. Air temperature at the height of 1.5 m in Nanjing showed that the nocturnally horizontal temperature gradient was somewhat different from that reported in other large cities, and a marked heterogeneity in a smaller ground cover scale could be detected from the microclimatic spatial pattern. There is no doubt that the analysis of these four types of land cover presents the insight into possible countermeasures to decrease the high air temperature in hot summers, and is relevant to the urban planning redevelopment.     

基于通勤圈识别的大城市空间结构优化——以武汉市中心城区为例

研究通勤圈对于进一步认识大城市空间结构的运行特征和提升空间绩效具有重要作用。以武汉市为例,利用手机定位服务(LBS,location based service)数据识别武汉市中心城区主要通勤圈的空间分布;在对通勤圈的圈层结构、内部构成及外部形态进行测度的基础上,分析了基于通勤圈的通勤强度空间分布、大城市中心城区空间结构布局与运行特征之间的关联及其内在原因。研究发现,中心城区通勤圈空间分布呈以"通勤中心"为核心、相对集聚的"多中心"结构;通勤圈的内部结构呈圈层式扩张,且"飞地"和跨区通勤现象明显;随着通勤圈空间范围扩大,职住偏离指数、主要土地使用要素指标与交通环境要素指标均随之降低;通勤圈的大小和形态取决于其内部用地构成、用地混合度及通勤走廊主导交通方式的运送速度和效率;交通方式系统供给与基于通勤圈的3类通勤出行需求的"错位"布局降低了中心城区空间结构的运行绩效。在此基础上,提出了以准确识别通勤圈空间分布与内在结构为基础,优先完善中心城区内部交通系统组织、适度拓展中心城区跨通勤圈客流通道以逐步扩大通勤圈服务范围、审慎发展快速路系统的面向大城市空间运行绩效提升的优化策略。     

现代城市规划理论和方法的一次实践--佛山城镇规划的大气环境影响模拟分析

按照可持续发展与大气环境城市规划理论,运用大气环境数值模拟技术,就不同规划方案进行环境影响评估,及时作出布局调整与决策.按照这一理念编制的<佛山市城镇体系规划纲要(2003～2020)>(以下简称<规划纲要>)注重城镇建设与环境保护的协调发展,通过调整城镇体系结构和产业布局,加强绿化建设等方面的安排,改变城镇格局,从而带来大气下垫面特性的一系列变化,进而影响气象环境,通过评估见到了一系列有利于大气环境质量改善的效果.对1990年代初、2002和2020城市布局状况所作的大气环境影响评估的数值模拟结果表明,在相同气象背景和污染排放水平条件下,主城区的大气环境质量随着规划的实施将逐步得到改善.至2020年,在不利于扩散天气型条件下,日平均城市热岛强度比现状降低2℃,热岛影响范围缩小1/3,小风区范围缩小5%,大部分地区空气污染物浓度有较大幅度降低,污染物自净能力提高50%.在有利于扩散天气型条件下,大气环境质量的改善更为明显.     

基于POI数据的武汉市多类型商业中心识别与集聚特征分析

以武汉市251148条商业POI数据为基础,利用标准差椭圆、核密度分析、最邻近距离分析等方法识别武汉市整体及多类型商业中心,分析各类中心的集聚特征。结果表明：①武汉市整体形成“区域—市—组团”商业中心体系,光谷、武广、中山大道为武汉市商业空间的3大核心区域;②不同类型的商业中心在空间上呈现分异性,特别是居民生活中心和商务办公中心;③中心圈层的各类商业中心具有“沿江、沿主干道”集聚分布的特征,外围拓展圈层的各类商业中心围绕经济产业园区分布,远城区圈层的各类商业中心围绕行政中心进行布局。最后,将上述研究结果与武汉市相关规划进行比较,总结商业中心的现状与规划在等级、数量、空间布局方面的差异与问题。     

武汉市建成区扩展演变与规划实施验证

利用QGIS平台重构地图技术,结合RS和GIS综合集成的研究方法,研究了从1870年以来武汉市建成区扩展演变趋势,并与对应时期各版城市总体规划相比较,挖掘规划对于城市建设的指导作用。从建成区的扩展演变来看,1950—1970和1995—2010两个时期扩展最为迅速,主要是工业区的发展和经济开发区的带动。整体的扩展模式是从初始的三镇独立沿江发展,逐渐形成空间"十字"发展模式,后期呈圈层向外推进和沿主要交通道路的"外延式"扩展。各时期城市总体规划的指导作用明显,尤其是对工业区和经济开发区的规划,而对居住区的规划指导作用相对偏弱。城市的实际发展规模与规划在每一时期有不同程度的偏差。目前武汉市在实际发展规模、空间结构、用地布局等要素上与2010版的武汉市城市总体规划的耦合度较高,绿地规模距规划目标差距较大。本文主要在两个方面具有创新:(1)利用地图重构的技术方法将历史追溯到1870年,结合遥感影像数据探究了武汉市建成区近现代比较完整的发展演变过程;(2)研究不同阶段武汉市规划与城市实际发展的耦合度。     

Urban design to lower summertime outdoor temperatures: An empirical study on high-rise housing in Shanghai

This research investigates the effect of urban design factors on summertime urban heat island (UHI) intensity. Ten high-rise residential quarters in the inner city of Shanghai were empirically investigated during mid July to mid August in 2008. On-site design variables were developed to quantify the thermal impacts from density, building layout and greenery. The design variables that were measured on site were correlated with the variation in UHI intensity during the day and night. The results show that variations in UHI are in part due to site planning, building design, and greenery. The overall daytime and nighttime UHI models explain up to 77 and 90 percent of UHI variation, respectively. On-site shading from either buildings or vegetation canopy is the most important factor influencing daytime UHI. The shading factor can distort and dilute behavior of other variables, e.g., green ratio and surface albedo. Nighttime UHI is more complicated due to the influence from anthropogenic heat, and is significantly related to greenery density and coverage. Based on the findings, potential design strategies are proposed in an effort to mitigate UHI, including manipulating building layout and mass to improve shading during the day while facilitating site ventilation at night and increasing site vegetation cover through strategic tree planting. Further recommendations for urban planning approaches to mitigate UHI on the urban scale are proposed.     

减弱热岛强度的城市形态布局关键参数与响应机制

基于天津市1992—2013年7景夏季TM遥感影像,分别提取城市形态与反演城市热岛强度,利用ArcGIS与MATLAB等大数据分析计算软件,定量研究城市形态布局与热岛强度的响应机制与参数曲线,提出了热岛强度双指标测度的概念算法,即最高热岛升温和热岛升温总量。结果表明:热岛强度随着城市形态面积的增大而上升,总体上城市形态总面积与最高热岛升温、热岛升温总量都呈线性关系;城市形态离散度和临近度,与最高热岛升温不存在明显相关性,而与热岛升温总量呈线性关系;斑块面积与热岛强度呈正相关,50km2以上的斑块,面积与最高热岛升温呈线性关系,与热岛升温总量呈二次曲线关系;周长面积比与热岛强度呈负相关,与最高热岛升温成S曲线关系,当介于[0.005,0.04]时则与最高热岛升温呈四次曲线关系;斑块分维数与热岛强度呈正相关关系,与最高热岛升温呈线性关系,与热岛升温总量呈三次曲线关系。