高密度城区形态要素对热环境的影响作用——以北京市五环内区域为例
发布时间：2021-07-06 00:32
近年来的快速城市化进程导致各大城市的人口规模高速增长以及建设强度迅速提升,催生了大量的高密度城市建成区,极大地改变了城市生态环境,出现了热岛效应等问题。在众多影响城市热环境的因素中,物质空间形态的作用十分显著,对其进行优化设计进而缓解热岛效应被视作具有较大潜力的可行措施,但目前城市形态要素对热环境的影响作用仍不清晰。以典型高密度建成区北京市五环内区域为研究范围,将研究区划分为对应城市街区规模大小的500 m边长网格的基本单元,选取城市规划体系中控制性详细规划对城市形态管控的关键性指标,通过遥感反演解译和空间分析等方法计算各网格内的平均地表温度以及各城市形态相关指标数据,建立OLS以及GWR回归模型,深入剖析建筑密度、容积率、绿地率等指标对城市热环境的作用规律。结果表明,（1）城市形态要素对热环境具有显著影响,建筑密度增加导致地表温度上升,容积率、绿地率的提升引起地表温度下降。（2）各指标对热环境的作用具有空间非稳定性,主要水体周边建筑密度的增温能力最强,且容积率反常地导致增温效应;绿地率在建成区边缘地带产生的降温效果较强。（3）OLS模型对某些指标变量在部分空间区域的热环境作用估计存在...
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(10)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区热环境特征热岛效应强度（a）、500 m网格平均LST
以上述覆盖研究区的500 m边长网格为基础，利用Arc GIS的空间分析工具统计每个网格当中的建筑基底面积、结合层数的总建筑面积、绿地面积，分别计算出各网格的城市形态要素指标，如图2所示。可以发现研究区内建筑密度最高的区域主要集中在二环范围内的胡同区，其中长安街以北由于历史文化保护区覆盖面积较大，传统胡同形态保存程度较好，因此建筑密度高值区域最为集中；而长安街以南区域由于历史文化保护区范围较小，天坛、陶然亭等公园绿地较多，高值建筑密度网格较少。容积率的空间分布特征与建筑密度存在一定差异，容积率最低的区域以奥林匹克森林公园、颐和园、朝阳公园等公园绿地，以及南四环至南五环之间开发程度较低的土地为主；老城内胡同区层数较少，整体上容积率较低；高容积率区域分布较为分散，以朝外、王府井、金融街、望京等重要商圈为代表。网格的绿地率由遥感解译所获地表覆盖统计所得，空间格局特征体现了研究区内公园绿地等绿色基础设施的布局以及河湖水系结构；绿地率在西北部颐和园片区、北部奥林匹克森林公园片区、南二环内天坛公园、南四环外郊野公园等区域最高。3 城市形态对热环境的作用
容积率对地表温度具有显著的减弱作用，由于高容积率的建成区容易形成具有遮蔽阴影、阻挡日照等功能的街谷形态，在大部分区域呈现出容积率越高地表温度越低的特征；但研究范围内主要水体周边出现了相反的现象，即容积率提升地表温度。其原因可能是此类滨水区域以低层建筑为主，容积率相对较低，未形成有效的遮蔽阴影、阻挡日照的街谷形态；同时建筑物阻挡了水陆环流，导致容积率产生了升温效果。绿地率对地表温度起到了较强的减弱作用，降温强度较大（回归系数<-5.10）的区域主要集中在建成区的边缘，且在空间上呈现楔形分布的特征，与中心城区绿地系统的主要结构相近。其原因可能是在建成区边缘能量流动较易、热交换较强，因此一定的绿地率的增加可以进一步提高植被蒸腾能力、加强局部对流，显著降低地表温度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市第一道绿化隔离带区域热环境特征及绿地降温作用[J]. 孙喆. 生态学杂志. 2019(11)
[2]微观尺度城市热环境影响因素分析研究——以深圳市罗湖区为例[J]. 李洪忠,陈劲松,韩宇,张彦南. 生态环境学报. 2019(08)
[3]基于灰色系统的特大城市热岛强度的预测分析—以天津市夏季热岛为例[J]. 黄焕春,陈逸伦,周婕,李志刚,运迎霞. 干旱区资源与环境. 2019(06)
[4]山地城市空间形态的地表热环境效应——基于LCZ的视角[J]. 蔡智,韩贵锋. 山地学报. 2018(04)
[5]基于卫星遥感的合肥城市绿色空间对热环境的影响评估[J]. 李莹莹,邓雅云,陈永生,张浩. 生态环境学报. 2018(07)
[6]城市局地气候的可视化评估及分析[J]. 刘琳,刘京,肖荣波,李智山. 哈尔滨工业大学学报. 2017(08)
[7]西安市景观格局与城市热岛效应的耦合关系[J]. 王耀斌,赵永华,韩磊,奥勇,蔡健. 应用生态学报. 2017(08)
[8]基于Landsat8的城市热岛效应与地表因子关系研究——以长春市为例[J]. 杨朝斌,何兴元,张树文,唐俊梅,卜坤,于灵雪,颜凤芹. 干旱区资源与环境. 2016(12)
[9]城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例[J]. 韩贵锋,蔡智,谢雨丝,曾卫. 土木建筑与环境工程. 2016(05)
[10]基于城市控制性详细规划的热岛效应评价[J]. 岳文泽,刘学. 应用生态学报. 2016(11)
本文编号：3267148
【文章来源】：生态环境学报. 2020,29(10)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
研究区热环境特征热岛效应强度（a）、500 m网格平均LST
以上述覆盖研究区的500 m边长网格为基础，利用Arc GIS的空间分析工具统计每个网格当中的建筑基底面积、结合层数的总建筑面积、绿地面积，分别计算出各网格的城市形态要素指标，如图2所示。可以发现研究区内建筑密度最高的区域主要集中在二环范围内的胡同区，其中长安街以北由于历史文化保护区覆盖面积较大，传统胡同形态保存程度较好，因此建筑密度高值区域最为集中；而长安街以南区域由于历史文化保护区范围较小，天坛、陶然亭等公园绿地较多，高值建筑密度网格较少。容积率的空间分布特征与建筑密度存在一定差异，容积率最低的区域以奥林匹克森林公园、颐和园、朝阳公园等公园绿地，以及南四环至南五环之间开发程度较低的土地为主；老城内胡同区层数较少，整体上容积率较低；高容积率区域分布较为分散，以朝外、王府井、金融街、望京等重要商圈为代表。网格的绿地率由遥感解译所获地表覆盖统计所得，空间格局特征体现了研究区内公园绿地等绿色基础设施的布局以及河湖水系结构；绿地率在西北部颐和园片区、北部奥林匹克森林公园片区、南二环内天坛公园、南四环外郊野公园等区域最高。3 城市形态对热环境的作用
容积率对地表温度具有显著的减弱作用，由于高容积率的建成区容易形成具有遮蔽阴影、阻挡日照等功能的街谷形态，在大部分区域呈现出容积率越高地表温度越低的特征；但研究范围内主要水体周边出现了相反的现象，即容积率提升地表温度。其原因可能是此类滨水区域以低层建筑为主，容积率相对较低，未形成有效的遮蔽阴影、阻挡日照的街谷形态；同时建筑物阻挡了水陆环流，导致容积率产生了升温效果。绿地率对地表温度起到了较强的减弱作用，降温强度较大（回归系数<-5.10）的区域主要集中在建成区的边缘，且在空间上呈现楔形分布的特征，与中心城区绿地系统的主要结构相近。其原因可能是在建成区边缘能量流动较易、热交换较强，因此一定的绿地率的增加可以进一步提高植被蒸腾能力、加强局部对流，显著降低地表温度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市第一道绿化隔离带区域热环境特征及绿地降温作用[J]. 孙喆. 生态学杂志. 2019(11)
[2]微观尺度城市热环境影响因素分析研究——以深圳市罗湖区为例[J]. 李洪忠,陈劲松,韩宇,张彦南. 生态环境学报. 2019(08)
[3]基于灰色系统的特大城市热岛强度的预测分析—以天津市夏季热岛为例[J]. 黄焕春,陈逸伦,周婕,李志刚,运迎霞. 干旱区资源与环境. 2019(06)
[4]山地城市空间形态的地表热环境效应——基于LCZ的视角[J]. 蔡智,韩贵锋. 山地学报. 2018(04)
[5]基于卫星遥感的合肥城市绿色空间对热环境的影响评估[J]. 李莹莹,邓雅云,陈永生,张浩. 生态环境学报. 2018(07)
[6]城市局地气候的可视化评估及分析[J]. 刘琳,刘京,肖荣波,李智山. 哈尔滨工业大学学报. 2017(08)
[7]西安市景观格局与城市热岛效应的耦合关系[J]. 王耀斌,赵永华,韩磊,奥勇,蔡健. 应用生态学报. 2017(08)
[8]基于Landsat8的城市热岛效应与地表因子关系研究——以长春市为例[J]. 杨朝斌,何兴元,张树文,唐俊梅,卜坤,于灵雪,颜凤芹. 干旱区资源与环境. 2016(12)
[9]城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例[J]. 韩贵锋,蔡智,谢雨丝,曾卫. 土木建筑与环境工程. 2016(05)
[10]基于城市控制性详细规划的热岛效应评价[J]. 岳文泽,刘学. 应用生态学报. 2016(11)
本文编号：3267148
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