分形理论支持下的城市土地利用热环境效应研究——以武汉市为例

传统的城市土地利用热环境效应研究主要以统计分析方法为主,无法从本质上反映城市土地利用与热环境在空间上的内部关联性.该文引入分形理论方法,构建了半径维数,定量描述从热岛效应中心向四周低温辐射过程中土地利用空间格局的变化特征,并以武汉市为例展开案例研究.从分析结果来看,武汉市农用地、林地、水域、未利用地和建设用地5种土地利用类型的半径维数从大到小分别是2.343,2.333,2.218,2.304和1.715,说明建设用地对城市热环境表现为正效应,林地、农用地及水域表现为负效应,未利用地效应不显著.研究结论表明,半径维数能够有效区分各种土地利用在空间结构上对热环境效应的聚集或缓解的作用效果,可以科学地指导政府部门通过城市土地利用规划手段来降低城市热岛效应影响范围与程度.     

城市空间水体热环境效应研究——以重庆市主城七区为例

水体作为地表热环境的重要敏感因子,对缓解热环境效应具有重要作用。基于2003、2011和2019年土地覆被数据与热环境指数数据,以重庆市主城七区为例,将景观格局与热环境相结合,利用空间分析和相关性分析探究地表重要覆被对水体降温能力的影响以及水体对热环境效应的具体调控机制。结果表明：(1)水体相比裸地、植被、建成区覆被类型,其热环境指数处于最低水平,与热环境效应呈显著的负相关性,有良好的降温效果,且单位水体比单位植被降温作用更强;(2)水体与植被之间存在相互作用,且随着植被比例增加,水体的降温效果越差;在非城市用地中,植被的降温效果最好,随着城市发展密度的增加,水体的降温效果也逐渐增强,超越植被调节热环境的能力;(3)水体自身热环境与水体形状指数无关,与面积、长度、宽度、深度因素有关,且在一定范围内,随着面积、长度、宽度和深度的增加,降温效果有所提升;(4)随着缓冲距离的增大,水体的降温效果逐渐下降,河流的最佳降温范围为200 m左右,水塘和水库的有效降温范围在300 m左右。为促进城市热环境的改善,未来应因地制宜利用城市空间增加绿化、加强水体循环等机制来缓解城市热环境效应,实现城市生态...     

城市地表热环境与景观格局的关系——以深圳市为例

利用深圳市2009年10月的TM影像和土地利用数据,通过地表温度反演、温度差异分区和叠图分析方法,研究土地利用类型和结构与地表热环境分异特征之间的关系,同时使用不同温度分区样地调查与景观格局分析方法,探讨城市景观格局与地表热环境之间的关系。结果表明:1)不同温度分区的土地利用结构差异显著,景观格局特征分异明显,中温区景观的破碎化程度最高、形状最复杂,冷岛区景观的异质性最低、形状简单聚集程度高;2)不同温度分区的景观格局特征与温度的相关关系也截然不同,热岛区的景观整体格局指数与地表温度呈负相关,在冷岛区为正相关关系;3)绿地、水域等土地利用类型的面积百分比及格局指数在冷、热岛区域与地表温度的相关关系差异显著,并且对地表的降温效应显示明显的阈值特征。研究城市景观格局与地表温度的关系,有助于深入理解土地利用格局对城市地表热环境的影响,可以为城市景观格局优化、缓解热岛效应提供基础研究支持。     

南京城市热环境与土地利用关系研究

通过Landsat/TM遥感影像反演获取了南京市1988、1998、2002和2010年的地表温度和热岛强度,并进行了城市热环境变化分析。利用NDISI建筑指数获取城市建设用地信息,然后讨论城市地表温度与建筑指数的定量关系。结果表明:归一化之后的南京次高温、高温与特高温呈现明显上升趋势。随着热岛强度的分级越来越高,建设用地面积也越来越大,从定量分析来看,建设用地与地表温度呈线性正相关关系。随着建设用地面积的增加,地表温度上升速率加快。     

6种城市下垫面热环境效应对比研究

选择6种具有代表性的城市下垫面(沥青路面、水泥路面、荷兰砖地面、草地、嵌草砖地面、大理石地面)作为观测对象,基于热红外成像技术对其地表温度特征进行观测,系统分析不同城市下垫面地表温度的日变化以及季节变化特征,并利用不同下垫面温度的时间标准差、空间标准差及时空数据标准差定量揭示城市不同下垫面地表温度的时空变化特征,对比研究不同下垫面的热环境效应,结果如下。1)不同下垫面地表温度的日变化一般呈先上升后下降的单峰形态,草地地表温度在不同季节的日变化波动差异较大。沥青的地表温度在全年均为最高,对热环境的影响较大;嵌草砖和大理石在全年的温度均较低,对热环境具有较好的缓解作用,且缓解作用在夏季最显著。2)不同下垫面地表日均温度全年均高于大气温度,表明城市下垫面对大气在一年中都有加热作用。3)气温、太阳辐射以及空气相对湿度对下垫面地表温度的影响均较为显著;气温和太阳辐射与下垫面地表温度之间呈正相关关系,对下垫面以增温作用为主;空气相对湿度与下垫面地表温度之间呈负相关关系,对下垫面增温起抑制作用。4)嵌草砖的热环境稳定性较草地和大理石要好;沥青路面的温度变化特征最能代表本研究观测区域下垫面地表温度的时空变化特征。研究结果对了解城市不同下垫面热环境具有一定参考意义,可为缓解城市热环境提供科学依据。     

卫星城市土地利用分区研究——以鹿泉市为例

卫星城市受中心城市辐射影响,在发展过程中,其行政区内易出现多个规模不等的增长极,呈偏极或多极发展,而体现在土地利用分区中,一个行政区内出现2个或多个优先发展区.正是因为卫星城市这一特点,在常规土地利用分区的研究中,易忽视外部辐射影响.以鹿泉市为例,系统探讨了在中心城市影响下卫星城市土地利用分区的方法,通过功能分区与传统地貌分区叠加,将市域划分为中心城区优化发展区、环省会重点开发区、新型建材工业区、生态农业观光区、基础农业生产区、森林植被保护区、生态旅游保护区,最后从中心地理论角度分析各区土地利用调控方向.     

城市土地利用结构与形态的分形研究--以上海市中心城区为例

借助系统论中的信息论思想,分析近50年来上海中心城区土地利用结构的信息熵和均衡度;运用分形理论建立城市空间形态的分形结构模型,以边界维数和半径维数为依据对近50年来上海中心城区空间布局及形态的演化进行定量判定,探讨城市空间结构与形态的演变特征与规律;最后对上海中心城区土地利用结构和形态的演变机制进行了分析.     

黄河中下游典型地区农业景观格局的热环境效应——以中牟县为例

利用1988年和2007年的遥感数据,借助于地理信息系统技术,分析黄河中下游地区中牟县农业景观格局动态,采用单窗算法定量反演研究区的地表温度,尝试对农业景观格局的热环境效应进行探讨.结果发现,研究区近20年景观格局变化显著,地表温度对此动态有明显响应.不同景观类型的地表温度差异较大,1988年旱地景观和2007年未利用地景观的地表温度均比河渠高出10℃以上,而本研究区建设用地景观对地表温度影响作用偏小.距河渠景观较近的廊道缓冲区平均地表温度较低,而趋向道路中心线时其缓冲区的地表温度升高.研究表明,相比前人在城市景观热环境效应研究所得结论,农业景观格局对区域热环境有自己独特而重要的影响.     

物联网应用于城市智能环保研究——以宁波为例

无所不在的＂物联网＂通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行信息交换。物联网是一个动态的全球网络基础设施,我国已经将物联网列入国家发展战略,2010年首次将加快物联网的研发应用写入政府工作报告,而智能环保是物联网研发应用中的一个重要领域。浙江省提出,发展物联网产业要突出重点领域,着力推行工业信息化、城市管理、城市交通、安全防范、环境保护等领域的应用开发,要把浙江建设成国家级物联网产业基地,建成以杭州为核心,嘉兴、温州为＂两翼＂的物联网产业集群,打造杭州、宁波、等物联网应用的＂智慧化城市＂。     

在新一轮土地利用总体规划中优化土地利用模式研究——以沈阳市为例

本文通过对沈阳市土地利用基本特征的阐述,和存在问题及原因的分析,进一步提出优化土地利用模式的策略,探讨新一轮土地利用总体规划的目标,为沈阳市合理利用土地资源奠定基础。     

金属矿区型城镇生态热环境效应分析

以安徽铜陵金属矿区城镇为研究区,基于Landsat-8遥感数据,采用辐射传输方程模型反演4个时期的地表温度,并以MOD11A1温度产品数据进行精度验证,开展热效应等级区划及URI指数定量评价,统计分析热度与生态地表参数的相关性。研究结果表明:(1)辐射传输模型法在无地面实测数据情况下反演地表温度精度达到0. 7℃,适用于区域热效应分析;(2)城镇人员密集场所、工业集中区存在明显的热效应现象,其中春夏秋三季城镇热效应面积比例均达到25%左右,冬季热效应不明显;(3)热度与绿度指标正相关,合理提高植被覆盖率可有效改善热效应状况;夏秋两季热度与湿度指标负相关,增加空气含水率可降低城镇热效应;热度与干度指标无明显相关性。     

合肥市城市热环境的空间变化及其驱动力分析

合肥市在进入21世纪后城市扩张十分迅速,城市热环境也随之发生改变.本文借助RS和GIS相关软件的支持,利用TM影像反演出地表温度并将其归一化处理.通过对比1995年9月18日和2007年10月5日的地表温度分布图和统计表发现在12年中研究区的热岛区域面积由68907600m2减少到66896100m2,减少了2011500m2;合肥市的热岛集中区由1995年的东部向2007年的西南部转移;老城区保护较好,在离合肥老城区中心0-2km的环形缓冲区内,低温、较低温、次中温和特高温的面积比例变化很小,高温区的面积减少,基本转变成中温区和次高温区;在2-5km的环形缓冲区内,各等级温度区变化较大;在5-13km的缓冲区范围内,较低温区和次中温区的面积一直在减小,低温区、次高温区和高温区的面积在增加.     

上海城市土地利用/覆盖演变对空气环境的潜在影响

以上海市区为主的高强度开发地区为例，运用空间自相关分析和分维／分形分析方法，探讨了城市化土地利用/覆盖对区域空气环境安全水平的潜在影响，认为用地类型转变导致的土地覆盖的变化将降低区域空气环境的潜在安全水平并增加人类健康损失的潜在机率。     

天津市中心城区土地级别更新与土地利用研究

我国推行城镇土地分等定级制度已有十多年的历史。《城镇土地分等定级规程》为土地定级提出框架要求。文中阐述了天津市中心城区土地定级采用的技术方法和准则,对首次完成的土地分用途定级结果与1998年的综合定级结果进行对比分析,探究土地级别更新的主要原因。在此基础上,提出合理利用土地、提高土地资源配置效益的建议。     

城市土地集约利用潜力评价--以南京市为例

从南京市城市土地利用的现状分析人手，总结了南京城市土地利用的基本特征及存在问题；分析了南京市主城区土地利用具有的内在潜力，并就此提出了相应的建议和措施．指出在城市化进程中，土地利用应走集约化发展的道路，挖掘土地潜力，盘活国有存量土地，提高土地利用率．     

城市用地增长及其效益研究--以重庆市为例

以重庆市为例,按照城市人口规模及经济发展现状,将重庆各城市划分为市域中心城市、区域中心城市、次区域中心城市3个等级;采用城市用地扩张系数指标分析不同等级城市用地增长状况,并将各城市用地增长划分为快速增长型、增长型、稳定型、紧缩型、快速紧缩型等5种基本类型;采用一定时间跨度内的城市新增用地效益指数指标分析不同等级城市的用地增长效益状况,并将各城市用地增长效益划分为高荷载负效益递增及递减型、低荷载负效益递增及递减型、低荷载正效益递增及递减型、高荷载正效益递增及递减型等8种基本类型;最后提出促进城市用地理性增长的几点建议.     

平原城市土地利用与河流污染关系分析——-以天津市滨海地区为例

以城市排水区替代平原城市河道的流域范围, 选取天津滨海地区11条河流进行河流污染与土地利用的相关分析。根据遥感影像, 利用GIS提取城市排水区土地利用数据, 计算景观指数并与河流水质状况进行相关分析, 为平原城市河流污染研究提供可行的方法支持和理论依据。结果表明, 城市居民点与工矿用地是河流中重金属污染物(如铅、汞)的主要输入源; 在耕地面积较大时增加了河流的有机污染物(如氨氮, 生化需氧量等); 林地、园地、草地和水体对于城市河流污染物有一定的净化作用。