面向地表热环境改善的城市绿地空间结构优化模式研究——以上海市为例

As the thermal problem in city getting more serious, urban green space structure is playing a greater role in mitigating the urban thermal environment. With the case study of Shanghai city, Landsat TM data and Quickbird sensing images will be used to retrieve land surface temperatures and extract information of urban green space. Combined with field temperature survey and historical observation data from meteorological station, the relationship between surface thermal environment and space structure of urban green, the influences of vegetation cover、structural features and horizontal distribution of urban green space on cooling effect will be analyzed. Based on these analyses, one comprehensive index will be proposed to evaluate the urban green space structure,also some model strategies will be provided to optimize the space structure of urban green for mitigating surface thermal environment, which can help to mitigate the thermal environment in Shanghai, and provide scientific reference for urban green space planning and construction.

城市热环境恶化是城市环境中的突出问题，城市绿地空间结构对改善城市热环境具有重要作用，然而，其作用机理尚不清楚。本研究以上海市为例，利用Landsat TM遥感数据、Quickbird遥感影像，反演城市地表温度信息、获取城市绿地空间结构特征，结合气象台站的历史观测资料和地表温度实地测定，构建城市绿地空间结构与城市地表热环境之间的作用关系，并研究城市绿地的植被覆盖情况、结构特征、水平分布特征等与其降温作用的关系。在此基础上，建立评判城市绿地空间结构改善地表热环境作用的综合指数，并提出改善地表热环境的城市绿地空间结构优化模式，为城市绿地规划和建设提供参考。

城市热环境恶化是城市环境中的突出问题，城市绿地空间结构对改善城市热环境具有重要作用。为了探究城市绿地空间结构对改善城市热环境的作用机理，本研究以上海市西南样带为例，利用Landsat TM遥感数据、Quickbird遥感影像，反演城市地表温度信息、获取城市绿地空间结构特征，从城乡梯度尺度和不同用地尺度研究城市绿地数量和斑块结构对城市地表热环境的作用机理，建立评价地表热环境的指数，并评价不同居住小区热环境，提出面向地表热环境改善的城市绿地空间结构优化策略，为提升绿地生态功能提供理论和技术支撑。研究发现：上海市西南城乡梯度样带上从内环、中环、外环到城市外围区域，地表平均温度依次降低；在居住用地内，建筑面积占比在10%~70%范围内降低时、植被面积占比在0%~50%之间增加时、建筑平均最近距离在0~15m之间增加时，地表平均温度会显著降低，而当上述指标在其它水平区间变化时，居住区温度改善效果变化不明显。工业用地中，建筑面积占比在20%~50%范围内降低时、植被面积占比在20%~30%之间增加时、植被覆盖斑块的密度在5-10个/ha的范围增加时，地表平均温度会显著降低，而当上述指标在其它水平区间变化时，工业用地地表温度改善效果变化不明显。在城市公园中，增加植被和建筑斑块的形状复杂度可有效促进斑块与周边环境的相互作用，改善所在区域的整体热环境状况。在教育科研用地中，建筑平均斑块面积在300~1000m2范围内每降低100m2，可有效降低地表平均温度约0.019℃。热环境水平最好的是松江区的西林花园，热环境指数为1.44，居住小区热环境水平最差的是黄浦瑞金社区的西成里，热环境指数为51.73；对雁荡路里弄、汇龙花苑、好世鹿鸣苑和施贤苑4个典型居住小区提出了以地表热环境改善为目标的绿地空间结构优化方案，模拟得出4个小区全天的平均地表温度分别降低了0.27℃、0.19℃、0.19℃和0.23℃。