城市绿色基础设施降温作用及其影响因素研究进展

城市绿色基础设施(UGI)作为一种多尺度、多类型和多功能的绿色网络,对缓解城市升温和提升城市气候韧性具有重要作用。尽管如此,当前仍缺乏关于UGI降温作用研究方法、降温机制、尺度效应和影响因素等方面的系统性综述。为此,从尺度、方法、降温机制、影响因素等多个方面详尽回顾了UGI降温作用研究进展,并讨论了其局限性、挑战和未来研究方向。研究发现:(1)UGI降温作用的研究尺度可归纳为站点、建筑、街道、绿地、街区和城市6类,其中站点、绿地和街区等微尺度和局部尺度研究较多,而城市尺度关注则较少。(2)研究方法可分为温度数据获取、降温作用测度和影响因素分析三部分。其中,温度数据获取主要采用实地观测、遥感观测和模型模拟三类方法;降温作用测度可分为基于空间参考、基于时间或情景参考和基于统计关系三类;影响因素分析多采用相关分析与多重线性回归等传统统计方法,此外,可探究非线性影响的机器学习方法也逐渐得到应用。(3)UGI降温作用主要依赖于遮荫、蒸散发与冷空气团平流三类机制;UGI植被物种构成与形态、UGI空间配置和外部环境是影响降温作用的三类主要因素;不同尺度降温作用的主控影响因素存在差异,随着尺度扩大UGI空间配置因素的重要性逐渐增加。最后,研究从时空尺度、降温机制、综合影响因素、生态系统服务视角等方面讨论了当前研究的局限和未来挑战,并强调了新型数据获取技术、组合降温策略以及城市尺度UGI系统降温作用等未来研究方向。

Spatiotemporal Evolution Characteristics of Urban Land Surface Temperature Based on Local Climate Zones in Xi’an Metropolitan,China

Local climate zones(LCZs)are an effective nexus linking internal urban structures to the local climate and have been widely used to study urban thermal environment.However,few studies considered how much the temperature changed due to LCZs transformation and their synergy.This paper quantified the change of urban land surface temperature(LST)in LCZs transformation process by combining the land use transfer matrix with zonal statistics method during 2000–2019 in the Xi’an metropolitan.The results show that,firstly,both LCZs and LST had significant spatiotemporal variations and synchrony.The period when the most LCZs were converted was also the LST rose the fastest,and the spatial growth of the LST coincided with the spatial expansion of the built type LCZs.Secondly,the LST difference between land cover type LCZs and built type LCZs gradually widened.And LST rose more in both built type LCZs transferred in and out.Finally,the Xi’an-Xianyang profile showed that the maximum temperature difference between the peaks and valleys of the LST increased by 4.39℃,indicating that localized high temperature phenomena and fluctuations in the urban thermal environment became more pronounced from 2000 to 2019.

关中平原城市群扩张对生态用地的多尺度影响

城市扩张与生态空间保护的矛盾是新型城镇化和国土空间规划过程中急需解决的问题之一。作为黄河流域生态保护与高质量发展的核心区域,关中平原城市群面临更加严峻的生态和资源胁迫。但相关研究主要对研究区整体的生态环境变化进行测度,少有研究分析城市群发展对生态用地的多尺度影响,且忽略了城市群中土地变化最剧烈,生态受胁迫最严重的城市边缘区。因此,基于土地利用数据,结合土地利用转移矩阵、景观指数、估算城市扩张间接影响的生态用地面积等方法,研究从城市群、重点城市和主要城市边缘区3个尺度分析1990—2018年城镇扩张对生态用地的直接和间接影响。结果表明:(1)关中平原城市群土地利用类型以半生态用地(耕地)为主,面积占比超过40%。而城市边缘区主要以半生态用地和建设用地为主。1990—2018年城市群建设用地面积比例由3.67%增长至5.93%,耕地面积共计减少3032.11 km^(2),自然生态用地的面积增加628.03 km^(2)。受耕地占补、退耕还林等多重政策的影响,半生态用地和自然生态用地的变化呈现为“拉锯式”发展特征。(2)城市扩张对半生态用地的直接影响大于对自然生态用地的直接影响,各尺度土地利用转移变化大同小异,新增建设用地的主要来源均为耕地,其中城市边缘区的耕地受城镇扩张的挤占最为突出。(3)城市扩张对自然生态用地的间接影响大于直接影响,且不同城市建设用地对自然生态用地的间接影响因耕地补偿机制的不同而有所差异。因此,对关中平原城市群实施“一刀切”的耕地补偿政策实际上并不合理,应当因地制宜,考虑地区土地资源条件,适当调整发展和约束政策,更有利于城市群的可持续发展。