武汉城市水体热环境调节机制的尺度效应

科学理解城市水体的热环境调节机制是以热环境优化为导向的城市蓝绿基础设施规划及实践的重要基础。基于300m、1000m和3000m的统计尺度,探讨常用景观指数与地表温度关系的尺度响应规律,识别不同尺度水体热环境调节的主要影响因素及作用机制。结果表明:(1)总体而言,地表温度与水体斑块类型水平景观指数的关系比景观水平指数的关系稳定,受尺度影响更小。(2)斑块类型水平表征水系面积、邻近度和聚散性特征的指数基本不受尺度影响,但与水体密度、形状及边缘特征相关的指标表现出尺度依赖性;景观水平的各指数与地表温度的关系随着尺度增加更加紧密,其更适合解释粗尺度的热环境变化。(3)城市水体降温效应的主要影响因素及其机制表现出明显的尺度效应,水体斑块所占景观面积比例在不同统计尺度均是最大的贡献者,但相对贡献度随着尺度增大变弱;此外,局地尺度(300m)水体的降温还主要受到水体的形状和边缘特征的影响,而粗尺度(3000m)则更多受到水体间的邻近程度和空间分布距离的影响。(4)考虑其他景观要素的交互作用时,局地尺度地表温度的变化更多受到建设用地面积及其空间分布的影响,水体的作用被弱化;但随着统计尺度增大,城市水体尤其是水体面积比例对热环境调节的贡献度增加。这些发现能为城市蓝绿基础设施规划应对气候变化提供科学参考。