城市2D/3D景觀格局對微氣候影響效應(yīng)研究

劉儀 閆菲澤 代靜怡 何瑞珍

摘要：為研究城市景觀格局變化對微氣候的影響機制，研究采用移動觀測、景觀格局分析、數(shù)理統(tǒng)計等方法，定量分析鄭州市景觀格局在不同季節(jié)下對微氣候的影響機制并構(gòu)建相應(yīng)的回歸模型。結(jié)果表明：在冬夏季節(jié)下2D指標建筑形狀指數(shù)（SMW）、建筑分形維數(shù)指數(shù)（FMW）與溫度，濕度呈顯著負相關(guān)，與風速呈顯著負相關(guān)，其中冬季1000m內(nèi)SMW與風速的相關(guān)性最高（R2=0.733）。3D指標建筑客積密度（BVD）、建筑高度密度（BHD）與溫度呈顯著正相關(guān)，與濕度和風速呈顯著負相關(guān)。其中夏季500 m內(nèi)BVD與濕度的相關(guān)性最高（R2=0.644）。說明SMIN、FMN、BVD、BHD是2D/3D景觀格局中影響微氣候的重要指標。研究通過比較2D/3D景觀格局的異同，得出三維景觀格局對微氣候的影響效應(yīng)更大的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：城市；二維景觀格局；三維景觀格局；微氣候；尺度效應(yīng)

中圖分類號：X16 文獻標志碼：A

前言

城市化的過程代表著城市在水平與垂直方向上不斷擴張的過程，也是人類利用自然、改造自然從而改變?nèi)司迎h(huán)境的過程，隨著當今社會經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程逐漸加快，引起了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。城市景觀格局是自然因素和社會因素共同作用形成的產(chǎn)物，它是景觀異質(zhì)性的體現(xiàn)，也是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果，是景觀生態(tài)學中廣泛使用的一種定量研究方法。目前，基于二維平面信息的景觀格局指數(shù)已被廣泛應(yīng)用，但是，此類景觀格局指數(shù)僅考慮了景觀的二維結(jié)構(gòu)，忽略了具有生態(tài)學意義的三維空間格局，并且針對3D建筑格局的研究較少。基于以上現(xiàn)狀，文章針對性地從景觀中的2D/3D建筑空間對微氣候的影響規(guī)律展開研究。相關(guān)研究表明建筑景觀會對城市的微氣候產(chǎn)生效應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，文章利用數(shù)字高程模型（DEM）對鄭州市地形結(jié)構(gòu)進行定量分析，提取斑塊表面面積和表面周長等信息對基于平面信息的二維景觀格局指數(shù)進行修正，形成能夠反映地形特征的三維景觀格局指數(shù)，并分析鄭州市景觀格局的變化。研究借鑒景觀生態(tài)學中的尺度效應(yīng)概念，比較傳統(tǒng)二維景觀格局指數(shù)和三維景觀格局指數(shù)對微氣候影響的異同，旨在改善城市微氣候，提高居民品質(zhì)，促進城市可持續(xù)發(fā)展。