郑州市绿地布局与配置模式对空气颗粒物浓度的影响

发布时间：2017-10-28 04:31

  本文关键词：郑州市绿地布局与配置模式对空气颗粒物浓度的影响

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【摘要】：本文基于2015年郑州市9个监测站点颗粒物数据、气象数据及遥感影像资料,运用GIS和Fragstats技术获取到以监测站点为中心3公里范围内绿地景观格局,着眼于PM2.5、PM10时空分布特征、与气象因素的关系及其对城市绿地景观异质性的响应,结合SPASS、Excel2007软件定量化的去描述不同尺度域不同季节绿地景观指数及绿地配置模式与PM2.5、PM10浓度的相关性及差异性,探讨相互间的耦合关系,构建以空气颗粒物缓解为导向的理想绿地景观优化布局。(1)通过研究发现,时间上,PM2.5、PM10浓度日动态基本呈现出近似“早晚间高,午后低”的变化趋势;月动态中二者日均浓度变化呈现出一定不规律性,与污染源排放及气象因素等的制约有关;年动态中二者月均浓度变化趋势一致,但相同月份中PM10浓度明显高于PM2.5,重污染天气集中在供暖季的12月、1~2月,秸秆燃烧的10月以及多扬尘天气的3月份,优良天气多出现在8月份,整体上二者浓度基本是冬季春季秋季夏季。(2)通过对比,空间上,9个监测站点颗粒物污染水平郑纺机、烟厂、河医大、银行学校明显高于供水公司、四十七中、岗里水库,且岗李水库四季中污染水平一直最低;相应的,9个监测站点绿地景观指数LPI、IJI、AI最大值均为岗李水库(22.96、85.66、99.14),且6.0km×6.0km范围内,其城市绿地占有面积高达37.388%,而郑纺机绿地斑块占有面积最小,仅为8.397%。(3)气象方面:降水、大风天气对PM2.5、PM10的消减、清除、冲刷和扩散作用使其浓度显著降低,且无滞后性;大气能见度则随PM2.5、PM10浓度、空气相对湿度的升高而呈明显下降趋势,当PM2.5浓度从(68.00±10.66)ug/m3升高到(296.20±20.25)ug/m3,PM10浓度从(87.95±8.30)ug/m3升高到(398.21±32.90)ug/m3时,能见度则由8.499km降低到0.701km,下降率高达91.75%;相对湿度在0%~19%之间时,大气能见度为27.155 km±6.36km;当相对湿度增加到80%~89%时,大气能见度仅为3.111 km±0.24km,降低率为88.54%,下降趋势显著。而相对湿度与颗粒物浓度的相关程度在不同湿度条件下不同,当相对湿度≥60%时,二者则呈显著正相关关系。(4)PM2.5、PM10浓度对不同时空尺度域下城市绿地格局的响应存在一定的差异性,总体而言,绿地斑块所占景观面积比例越大,大面积绿地斑块优势度越高,斑块分布越均匀、相互间耦合关系越好,其对颗粒物浓度的消减效益越高。最强相关尺度域多为4.0 km×4.0km,即以监测站点为中心,随着尺度域的增加,绿地对颗粒物浓度的消减能力增强,2公里处最高,之后慢慢减弱。(5)进一步针对绿地配置形式与颗粒物浓度相关性进行研究,得出乔灌草型滞尘效果较好,地被/草地次之,乔草型、灌草型较差,最强相关性尺度域也多为4.0 km×4.0km,且夏季PM2.5、PM10浓度与不同尺度域下的绿地景观格局及其绿地配置类型相关性及拟合度均最好。在上述研究基础之上,提出不同尺度域下消减颗粒物污染的理想绿地布局模式,以期在一定程度上可以为区域缓解大气污染的绿地系统规划提供参考价值。
【关键词】：颗粒物浓度 时空分布 气象因素 绿地格局 配置模式 郑州市
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X513;TU985.12
【目录】：

• 致谢4-7
• 摘要7-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究目的与意义11-12
• 1.3 国内外研究进展12-17
• 1.3.1 空气颗粒物的来源及主要组分特征研究12-13
• 1.3.2 空气颗粒物的时间动态及空间分布特征研究13-14
• 1.3.3 城市绿地与空气颗粒物之间的相互关系14
• 1.3.4 城市景观异质性对空气颗粒物的影响14-15
• 1.3.5 研究不足与展望15-17
• 2 研究区概况及研究方法17-27
• 2.1 研究区概况17-21
• 2.1.1 自然环境概况17-18
• 2.1.2 社会经济状况18-19
• 2.1.3 绿地现状及分析19-21
• 2.2 研究内容21-22
• 2.3 研究方法与技术路线22-27
• 2.3.1 研究方法22-23
• 2.3.2 技术路线23-25
• 2.3.3 论文框架结构25-27
• 3 颗粒物浓度时空动态变化特征27-33
• 3.1 颗粒物浓度时间动态变化27-30
• 3.1.1 日动态27-28
• 3.1.2 月动态28-29
• 3.1.3 年动态29-30
• 3.2 颗粒物浓度空间动态变化30-33
• 4 颗粒物浓度对不同气象条件的响应33-40
• 4.1 降水对颗粒物浓度的消减34-36
• 4.2 风速对颗粒物浓度的消减36-37
• 4.3 能见度与颗粒物浓度的关系37-38
• 4.4 相对湿度与颗粒物浓度的关系38-40
• 5 颗粒物浓度对景观格局的响应40-52
• 5.1 土地利用类型面积占比与颗粒物浓度相关性分析40-42
• 5.2 土地利用类型面积占比与颗粒物浓度间回归分析42-44
• 5.3 城市绿地空间分布格局44-46
• 5.4 城市绿地景观格局与颗粒物浓度相关性分析46-48
• 5.5 绿地配置模式与颗粒物浓度相关性48-52
• 6 缓解颗粒物污染的绿地布局探析52-54
• 7 结论、讨论与创新点54-57
• 7.1 结论54-55
• 7.2 讨论55-56
• 7.3 创新点56-57
• 参考文献57-65
• ABSTRACT65-67

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