基于遥感的北京市体感温度指数反演研究

体感温度指数综合考虑了温度和湿度对人体的影响,可有效表征人体舒适度,对于研究城市热岛效应对人体健康的影响具有重要意义。基于2017年7月10日的Landsat 8卫星影像运用单通道算法反演北京市的地表温度,结合NDVI、MNDWI、海拔及水汽含量等环境因子,构建随机森林模型估算近地表气温;基于同一天的MODIS水汽产品提取大气可降水量,运用逐步回归方法建立近地表水汽含量与大气可降水量、地表温度及海拔之间的关系来估算近地表露点温度,在此基础上计算Humidex指数来表征北京市体感温度的空间分布。结果表明,模型估算的体感温度平均绝对误差(MAE)为1.40℃,均方根误差(RMSE)为1.71℃。北京市7月10日的体感温度范围为24~42℃,具有东南高西北低的分布特征。主城区和近郊区的体感温度显著高于远郊区,并向四周呈递减趋势;受空气湿度的影响,平谷南部、密云河谷一带、延怀盆地以及房山东南部等部分远郊地区的体感温度也比较高。就城市内部的体感温度而言,不同功能区的分布使得体感温度在相邻区域上存在空间差异性,东城区和西城区体感温度最高,平均值达到了39.79℃,丰台区、海淀区、石景山区和朝阳区的平均体感温度也达到了34.29℃。体感温度与气温在空间分布上具有一致性,但整体上高于气温,在主城区和各区中心区域,体感温度比气温高5℃以上。该研究尝试通过遥感手段反演北京地区体感温度指数,获取了北京市体感温度的详细空间分布信息,为城市人居环境和城市热岛效应研究提供了科学参考。     

快速城市化地区土壤多环芳烃的空间分布及来源:以深圳市为例

城市化的生态环境效应已成为当前全球环境变化研究的热点问题。以快速城市化地区深圳市为例,利用不同功能区的土壤调查数据,研究深圳市城市土壤多环芳烃(PAHs)含量、组分与来源的空间分布特征,并评估城市土壤PAHs的环境与健康风险。结果表明:深圳市主城区表层土壤中16种PAHs总含量为73. 47～2 309. 88ng·g~(-1),平均值为494. 34 ng·g~(-1); 7种致癌PAHs总含量为24. 45～1 274. 96 ng·g~(-1),平均值为257. 35 ng·g~(-1),占总量的52. 1%。在空间分布上以工业密集区表层土壤PAHs含量为最高,其次是人口和交通密集区,绿地比例大的区域最低。正定矩阵因子分解法(PMF)模型分析结果表明煤、石油等高温燃烧与交通废气排放是深圳市主城区表层土壤PAHs的最主要来源。深圳市主城区表层土壤PAHs平均含量对儿童和成人的致癌风险平均值均小于10~(-6),表明深圳市土壤环境质量总体优良,但局部样点对儿童和成人致癌风险的最大值达到10~(-6),存在潜在的致癌风险。快速城市化地区城市土壤污染防控应该引起重视,以保障城市经济与生态环境的协调发展。     

基于TM影像的北京市热环境及其与不透水面的关系研究

城市化进程将自然景观转换为以不透水面为主体的人工景观,改变了地表与大气间的水分和能量交换过程,导致了城市热岛效应。城市热岛效应对区域气候、生态环境等产生了一系列影响,其空间分布特征以及影响因素分析已经成为城市气候与环境研究的重要内容。基于2011年7月26日的Landsat/TM卫星影像运用单通道算法反演了北京市的地表温度来表征城市热环境,运用线性光谱分解及VIS模型提取了北京市不透水面盖度来,在此基础上对北京城市热环境的空间分布特征及其与不透水面盖度之间的关系进行了分析讨论。研究表明:北京主城区的地表温度明显高于郊区,城市热岛效应非常显著,其空间分布呈现单核特征,且南部城区的热岛效应要强于北部城区。北京市高温热岛区域和不透水面盖度较高的区域基本重合,两者在空间分布上具有显著的一致性。地表温度随着不透水面盖度的增加而升高,并且其变化速率依赖于不透水面盖度。当不透水面盖度低于40%时,地表温度随着不透水面盖度增加呈指数关系迅速上升,而当不透水面盖度高于40%时,地表温度呈线性缓慢上升。研究结果揭示了不透水面与地表温度的关系,表明不透水面盖度可以作为城市热环境的一个重要指示因子,为城市规划建设及环境评价等提供了科学参考。     

北京城市热岛的定量监测及规划模拟研究

为定量地评估北京城市热岛现状并预测未来北京城市热岛发展趋势,分别采用气温资料、遥感资料和城市规划资料进行了研究分析。对北京20个气象台站按照台站距离城市中心的距离划分为远郊、近郊和城市三类,分别计算三种类型站点经过海拔订正后的年平均气温,利用1971-2012年城市站和远郊站的年平均气温差值估算北京气温热岛的时间变化;利用1987-2012年的NOAA/AVHRR和Landsat-TM两种不同分辨率的卫星资料,采用定量化的指标--地表热岛强度和热岛比例指数分别估算了不同时期北京地区和城六区热岛强度和范围,并对北京平原地区的城市热岛状况进行了评估;利用2020年的北京城市规划土地利用资料,结合2008年的城市热岛现状监测结果对2020年的北京热岛状况进行了模拟分析。研究结果表明,北京城市的气温热岛与遥感监测地表热岛在时间变化趋势上具有一致性,不同分辨率卫星资料监测地表热岛在时空分布上也具有一致性。其中1971-2012年,以年平均气温计算的北京城市热岛强度增温率为0.33℃·（10 a）-1,近5年（2008-2012）平均热岛为1.12℃。遥感监测结果显示1987-2001年北京地区的热岛持续增强,2001年之后由于北京申奥的成功进行了大面积的旧城改造和绿化,使得城市热岛强度和范围在2004年和2008年有所降低,2008年之后城市热岛继续向东、南和北方向扩展,并出现了中心城区热岛与通州、顺义、大兴、昌平热岛连成片的趋势,到2012年城六区热岛面积百分比已从1990年的31%增加到77%。由热岛比例指数确定的北京各区县热岛强度排名前三分别是城区、海淀和丰台,延庆县最低。对2020年城市规划图热岛模拟结果显示北京热岛已由“摊大饼”演变为“中心＋周边分散”模式,中心城区热岛强度和范围明显减弱,周边广大远郊区将出现分散?     

4种遥感干旱指数在内蒙古东部干旱监测中的对比研究

内蒙古东部是干旱灾害的高发区,对遥感干旱监测技术的需求十分迫切。为研究不同遥感干旱指数在内蒙古东部地区的适用性,利用2016和2017年4月下旬至9月下旬内蒙古东部地区MODIS数据,计算出温度状态指数(temperature condition index,TCI)、植被状态指数(vegetation condition index,VCI)、温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)和植被供水指数(vegetation supply water index,VSWI)4种常用遥感干旱指数,并将其与气象干旱综合指数(meteorological drought composite index,MCI)和土壤相对湿度数据进行比较。结果表明:受牧草返青期波动影响,生长季初期TCI和VCI对遥感干旱监测结果偏差较大,生长季中、后期各遥感干旱指数对干旱的描述基本一致。VCI与MCI和土壤相对湿度的相关性最高。MCI与VCI和VSWI在中、低覆盖度草原的一致性较高,而MCI与TCI在中、高覆盖度草原的一致性较高。结合各遥感干旱指数特点,建议内蒙古东部在生长季初期首选VSWI进行遥感干旱监测,而在生长季中、后期选择VCI或TCI进行遥感干旱监测。     

北京城市空间扩展的生态环境响应及驱动力

城市土地利用变化及其生态环境响应是全球环境变化研究的重要组成部分,是可持续发展研究的核心问题。大都市作为人口和产业密集地区,城市土地利用变化剧烈,由此带来的生态环境问题更为显著。在新型城镇化建设背景下,研究大都市城市空间扩展及其生态环境响应,对提高大都市土地利用效能,转变经济增长方式和实现可持续发展具有重要指导意义。文章基于北京市遥感影像数据及相关社会经济数据,构建北京市空间扩展的生态环境响应评价指标体系和模型,对1995─2010年北京市空间扩展的生态环境响应进行了综合评价并分析其驱动力。研究认为:1995─2010年北京市各区县空间扩展的社会经济压力指数不断增大,首都功能核心区和城市功能拓展区各区县社会经济压力指数上升幅度最大,城市发展新区和生态涵养发展区各区县上升趋势较为平缓;除东城区和西城区外,各区县土地利用状态指数有所下降,降低幅度较大的区县有通州、顺义、大兴、平谷和昌平,较小的区县有朝阳、海淀、丰台、石景山和密云;除通州和大兴外,各区县空间扩展的生态环境响应指数均呈上升趋势,净变化量较大的区县主要位于首都功能核心区,生态涵养区和城市发展新区各区县净变化量较小;除通州、顺义、延庆和昌平外,各区县城市空间扩展的生态环境响应综合指数均有所提高,其中东城、西城、海淀和朝阳净变化量较大,顺义、平谷和怀柔净变化量较小,空间格局表现出"中心低、外围高、东南低、西北高"的特征;人口增长、城市化、经济发展、建设用地高速扩展、生态用地减少等对北京城市空间扩展的生态环境响应具有重要影响。     

重庆市主城区绿色空间的演变及驱动机制研究

重庆位于三峡库区腹地,直辖以来高速发展,重庆主城区是我国典型的高密度山地城市。近年来城市扩展异常迅速,土地开发强度高,城市绿色空间变化显著。基于遥感影像提取植被信息,使用景观生态学指数和缓冲区密度,分析重庆市主城区25年来绿色空间的时空演变过程,揭示主导的影响因子和驱动机制。研究结果表明:绿色空间的面积呈现持续下降的趋势,其边界线逐渐远离市中心,北部、西南部和南岸区的绿色空间减少最明显;近年来,中心城区在旧城更新过程中绿色空间呈增加态势;优越的地理区位和一系列的国家政策推动了重庆市快速城镇化和城市扩张,是绿色空间演变的主要间接驱动因素,城市总体规划对城市发展方向的引领、道路网络的线性切割包围及城市建设用地的面状侵占等联合驱动是重要的直接驱动因素,旧城更新推动了绿色空间的再生。     

南阳盆地土壤酸化风险防控分区研究

南阳盆地表层土壤酸化趋势明显.利用土地质量地球化学和地下水污染调查结果,从自然地理条件、土壤条件和水文地质条件3个方面,选择地貌类型、土地利用类型、土壤类型、土壤pH、包气带岩性、含水层富水性、地下水硝酸盐含量和年降水量8个指标作为研究区土壤酸化评价因子,构建土壤酸化风险评价指标体系,分析各指标空间分布特征.采用层次分析法(AHP)确定指标权重,计算土壤酸化风险防控指数.利用GIS空间叠加分析功能对南阳盆地表层土壤进行酸化风险防控区划,结果显示,中高风险和高风险地区分别占总面积35.13%和12.97% .本研究对于丰富土壤环境风险评估手段具有重要意义.     

京津冀县域城镇化与景观格局变化的协调性研究

通过建立县域城镇化与景观格局评价体系,分析了2005—2014年京津冀地区165个县(市、区)城镇化和景观格局的综合水平,应用协调发展度模型,对二者的协调度进行了定量评估,并将其发展模式与"长三角"城市群进行对比分析,最后对二者协调发展地区差异的驱动力进行了探讨。结果表明,(1)城镇化综合水平呈现较大的空间差异:高值区集中在京津城区和各地级市辖区,由此形成以北京城区为中心的团状分布格局和以河北各市辖区零星散布的点状分布格局;低值区数量占整个研究区80%的比重,这种城镇化模式与"长三角"城市群的多核心模式不同。(2)景观格局变化剧烈:从类型水平指数看,大多数景观类型的斑块密度增加、破碎化、不规则化;从景观水平指数看,高值区呈先增后减的态势,集中在冀东、冀西沿线和滨海新区,由此形成沿冀西陆地和沿冀东海岸的近似条状分布格局,中值区的分布则比较零散,低值区分布在冀东南、冀东北、北京东部、天津中部地区。(3)城镇化与景观变化发展失衡:3个时期城镇化与景观格局的协调区都集中在京津城区、渤海湾海岸沿线,失调区集中在北京城区外围及河北各市辖区外的所有区域,且经济因素是区域失衡的主要驱动力。     

基于多源卫星资料的京津唐城市群热环境研究

基于FY-3A/B、MODIS/Aqua、NOAA18/AVHRR等多源卫星资料,利用地表热岛强度、热岛比例指数开展了京津唐城市群热岛时空变化分析研究,并结合Landsat-TM卫星资料提取的地表参数、气候背景参数和社会经济参数等开展了地表热场的成因分析研究。研究结果表明:地表热岛强度指标能有效反映京津唐城市群热岛的时空变化,热岛强度的大小与高温强弱没有直接关系,而且地表热岛强度只有在夜晚才与气温观测具有一致性,即冬季最强,夏季最弱;而在白天则呈相反规律。热岛比例指数估算显示2012年京津唐城市群热岛强度排名前3的分布是天津市辖区(0.86)、北京市辖区(0.85)和朝阳区(0.74),唐山市辖区也达到了0.50。热场成因分析表明不透水盖度是城市热岛差异的最重要下垫面因子,遥感陆表温度较现有气象观测更能显示城市热岛的空间分布,城市热岛强弱与国民生产总值、人口数、用水量和用电量都有比较明显的线性正相关关系(线性回归模型决定系数R2分别为0.513 1、0.485 3、0.483 6和0.306),而与人为热有明显的对数正相关关系(模型决定系数R2为0.672 3)。不透水盖度、人均用水量和年平均气温构成了城市热环境差异的主要影响因子(模型决定系数R2为0.80),反映了城市下垫面参数、社会经济活动和气候背景因素对城市热岛空间差异的共同影响。     

汾渭平原大气SO_2和NO_2时空变化特征分析

汾渭平原能源结构以煤为主,清洁化利用水平偏低,煤烟型污染特征明显,全面了解汾渭平原二氧化硫(SO_2)和二氧化氮(NO_2)的时空变化特征对精准施策、综合治理具有重要的意义。基于卫星遥感数据,分析了2007—2018年汾渭平原SO_2和NO_2的柱浓度时间变化及空间分布特征,并讨论了社会经济因素对SO_2和NO_2柱浓度变化的影响。结果表明,汾渭平原SO_2和NO_2柱浓度均具有显著的周期性特征,总体表现为冬高、夏低,春秋季节次之,每个周期的波谷一般出现在7、8月,波峰一般出现在1、2月。SO_2和NO_2柱浓度的高值区主要分布在地形较为平坦的河谷平原地带。汾渭平原大部分地区SO_2柱浓度均呈现出了下降趋势,其中洛阳东北部、运城盆地和渭河平原东部下降趋势最为显著,趋势系数可达-0.08—-0.1DU·a-1。NO_2在各个区域的变化不尽相同,洛阳东北部和渭河平原下降趋势比较显著,趋势系数达到了-0.5×1015—-1.4×1015 mol·cm-2·a-1。而在太原盆地南部、吕梁大部分地区和临汾西部,呈现正的变化趋势,趋势系数为0.1×1015—0.2×1015mol·cm-2·a-1。该研究可为汾渭平原开展有针对性的联防联控、协同治理提供科学依据。     

厦门市水体表层沉积物重金属污染生态风险分析

沉积物是水环境的基本组成部分,其重金属含量常被作为水环境质量的重要指标之一。以厦门市为例探讨了不同城市化区域水体表层沉积物中重金属的分布特征,并采用沉积物地累积指数、Hakanson潜在生态风险指数等方法对重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg进行环境风险评估。研究结果表明,厦门水体表层沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd、Cr、As、Hg的含量分别为182.2、63.7、31.3、0.19、67.9、10.4、0.11 mg/kg,空间分布呈现出从城市远郊区到中心城区显著增加的趋势;依照地累积指数评价结果显示：7种重金属的污染程度顺序依次为：Hg（Pb（Zn（Cu（Cd（As（Cr;采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法,获得厦门市主要水库重金属生态风险构成危害的顺序：Hg（Cd（Pb（As（Cu（Zn（Cr;水体表层沉积物中重金属污染水平与区域城市化水平在一定时期内呈正相关关系,这为我国快速城市化发展过程中水环境恶化问题的改善提出了警示。     

西藏东部地区矿产资源开发状况及其评价

2011至2014年西藏东部地区矿产资源开发状况遥感调查工作已经完成了包括13个重点区在内的全区矿产资源开发状况遥感信息提取工作,首次形成了完整覆盖西藏东部地区矿产资源开发全要素数据集,并对其进行综合研究与评价。结果表明,西藏东部地区存在包括矿山开发利用状况需进一步改善、矿产资源规划执行率有待提高以及存在违法矿山开采现象等问题。矿产资源开发强度大和较大的地区集中分布在墨竹工卡、林周和江达等7个县级单元。上述结果可为下一阶段西藏自治区矿产资源规划制定、矿产资源开发状况遥感调查重点区的部署及其动态巡查工作提供决策依据。     

基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价

识别区域氮磷流失综合风险分布状况并对氮磷流失进行综合调控是控制非点源污染的有效措施。但传统的研究往往局限于氮或磷流失风险的单独评估和调控,以密云水库沿湖集约化农区东庄小流域为例,应用氮指数、磷指数及氮磷综合指数法,对区域氮磷流失风险进行综合评价。结果表明:流域氮、磷流失风险总体上较小,80%以上的区域均处于氮、磷流失的无风险或低风险区,但氮、磷流失的空间分布存在较大差异。其中氮流失的高度风险区集中在山地中土壤侵蚀指数较大的果园;而磷流失的高风险区域主要分布在河流沿岸的农业用地。氮磷综合风险指数显示,93.1%的区域处于无风险和低风险区,中度以上风险区占总面积的6.9%,主要集中在流域中部有着较高的肥料施用、地势陡峭且处在河流沿岸的农业用地或山地中。单独考虑氮指数或磷指数都难以反映区域氮磷流失的综合风险状况,容易忽略磷指数高氮指数低、氮指数高和磷指数低以及氮、磷风险在中等的区域。因此,在氮、磷流失风险评估基础上,进行氮磷流失风险的综合评价,可为氮磷流失的综合调控提供指导。     

基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价

识别区域氮磷流失综合风险分布状况并对氮磷流失进行综合调控是控制非点源污染的有效措施。但传统的研究往往局限于氮或磷流失风险的单独评估和调控,以密云水库沿湖集约化农区东庄小流域为例,应用氮指数、磷指数及氮磷综合指数法,对区域氮磷流失风险进行综合评价。结果表明：流域氮、磷流失风险总体上较小,80%以上的区域均处于氮、磷流失的无风险或低风险区,但氮、磷流失的空间分布存在较大差异。其中氮流失的高度风险区集中在山地中土壤侵蚀指数较大的果园;而磷流失的高风险区域主要分布在河流沿岸的农业用地。氮磷综合风险指数显示,93.1%的区域处于无风险和低风险区,中度以上风险区占总面积的6.9%,主要集中在流域中部有着较高的肥料施用、地势陡峭且处在河流沿岸的农业用地或山地中。单独考虑氮指数或磷指数都难以反映区域氮磷流失的综合风险状况,容易忽略磷指数高氮指数低、氮指数高和磷指数低以及氮、磷风险在中等的区域。因此,在氮、磷流失风险评估基础上,进行氮磷流失风险的综合评价,可为氮磷流失的综合调控提供指导。     

城市化对北京夏季极端高温影响的数值研究

利用一个耦合了城市冠层模式（UCM）的区域数值模拟系统（WRF／NCAR）,引入由LandsatTM提取的京津冀区域30m分辨率下垫面GIS数据集代替美国USGS地表分类数据,对2009年6月24—25日出现在北京地区的一次超过40℃极端高温天气过程进行了高分辨率数值模拟,用以考察WRF／UCM系统对北京“城市热岛”及城市高温天气的模拟效果,并分析了城市化对北京地区城市高温和地表能量平衡的影响及其日变化特征。结果表明：采用精细化下垫面分类数据集后能更好地模拟出主要高温区的分布特征,并能较好再现夜间的“城市热岛”效应。城市化发展对近地层气温的影响主要表现在会促使城区及其下风向近郊区气温的升高,增幅可达0．5～2℃,这与城市热岛及其下游效应有关。城市下垫面的高粗糙度对近地层风速表现出明显的阻挡效应,表现在模拟的10m风场减弱明显。考虑了城市下垫面属性的敏感性试验更好地再现了城区温度的日变化,其模拟的日间最高温度与实际观测值更为接近,也较好地模拟出了城区具有较高最低温度的特征。通过城区与郊区能量平衡过程差异的分析表明,城市化可以显著改变能量平衡中各项所占的比重。地表对近地层大气热量输送过程的变化表明随着城市下垫面的日愈扩大,会显著增强白天地表对大气的向上感热输送,增大城区日间出现高温的可能。夜间,模式反映出地表能量收入来自土壤热通量的向上输送,同样由于城区的潜热通量小,收入的能量仍主要以感热形式加热大气,夜间城区具有较高的最低温度并表现出较强的热岛特征,主要与夜间感热加热的持续相关。     

基于遥感估算的上海城市森林碳储量空间分布特征

城市森林在固碳释氧、应对气候变化方面发挥着重要作用,对其碳储量的估算为中国城市做好碳达峰、碳中和工作提供重要数据基础。以上海城市森林为研究对象,采用样地调查数据与Landsat OLI遥感影像,分别计算样地碳储量和遥感参数变量(波段数据、植被指数数据和纹理数据),构建基于多元逐步回归模型和普通克里格残差矫正相结合的估算模型,分析区域尺度城市森林碳储量和碳密度的空间分布特征。结果表明,(1)81个样地的碳储量范围为0.09—7.10 t,均值为2.14 t,数据有右偏分布和瘦尾特征,变异系数为0.75,样地类型多样;上海城市森林总碳储量为2.87 Mt,碳密度主要集中在13—40 t·hm~(-2)之间,均值为25.09 t·hm~(-2),整体呈现中部较低,东西部较高的态势,与土地利用强度及城市森林分布有关。(2)主城区碳储量为0.37 Mt,碳密度为1—69 t·hm~(-2),均值为21.77 t·hm~(-2);非主城区碳储量为2.50 Mt,占上海城市森林碳储量的87.11%,碳密度范围为0—89 t·hm~(-2),均值为25.66 t·hm~(-2)。(3)在选择波段反射率和遥感植被指数的同时,提取影像纹理特征并纳入模型,提高了影像的分类精度;采用多元逐步回归模型结合残差矫正的方法估算城市森林碳储量,使估算结果的均方根误差降低了10.29%,平均绝对误差降低了5.5%,提高了估算精度。     

基于改进型遥感生态指数(MRSEI)模型的滇中地区生态环境质量研究

以云南省滇中地区为研究区,以MODIS、DEM、社会经济数据等为数据源,构建改进型遥感生态指数(MRSEI)模型探究滇中地区生态环境质量变化情况,采用变异系数、Theil-Sen Median趋势度、空间自相关等方法分析生态环境质量的时空变化特征,利用地理探测器分析生态环境质量差异的主导因素。结果表明:(1)整体上,2000—2018年滇中生态环境质量有所改善,但程度不明显,生态环境质量变化稳定,楚雄州生态环境质量状况最佳;(2)滇中县域生态环境质量呈现正相关性空间聚集特征。从滇中地区西部到东部表现出高高聚集—低低聚集—无显著性的经度地带性空间格局,西部生态环境质量优于东部地区;(3)在地形分布上,海拔3 000 m以上、坡度20°～30°的区域生态环境质量较佳,生态环境质量较差的区域与人口聚集区分布特征一致;(4)绿度(NDVI)、湿度(WET)与生态环境质量之间呈正相关,而干度(NDBSI)、热度(LST)、人口、GDP等与生态环境质量之间呈负相关。多因子间的交互作用对生态环境质量影响明显,其中NDVI等受人类活动影响较大的自然因子与社会经济因子间的交互作用对生态环境质量造成的影响较大。     

面向城市规划的热环境与风环境评估研究与应用——以济南中心城为例

在城市尺度规划中如何定量评估规划方案对热环境与通风环境的影响是一个技术难题。基于遥感和GIS技术,建立了一套面向城市规划的热环境与通风环境评估指标和技术方法,其中热环境可采用遥感估算的地表热岛强度(SUHI)、热岛比例指数(UHPI)以及生态冷源等级进行评估;通风环境评估则包括背景风环境和地表通风潜力两方面,前者可通过气象观测统计或数值模拟得到,后者可根据下垫面动力粗糙度长度(RL)和天空开阔度(SVF)进行估算。基于城市形态学模型,RL可以由建筑密度和建筑高度进行估算,SVF可由高分辨率数字建筑高程模型进行估算。在此基础上进行通风潜力等级划分,并采用通风潜力指数(VPI)定量评估一个地区的总体通风状况。应用上述指标和方法,利用2015年济南6月12日Landsat 8卫星资料、2013年1∶2 000基础地理信息资料和2020年城市规划资料,对济南中心城区规划前后热环境与风环境进行了定量评估,并基于生态冷源、热岛强度、地表通风潜力和背景风初步开展了济南中心城通风廊道规划应用,同时给出了相关规划策略和建议。研究结果显示:(1)文章建立的热环境与风环境评估指标和技术方法可有效应用于城市规划前后变化评估中;(2)热岛强度、地表通风潜力的高低与城市分区功能定位和土地利用类型有直接关系,规划后(2020年)热岛比例指数(UHPI)从0.31增加到0.38(均为"较轻"等级),通风潜力指数(VPI)从0.89("好"等级)降至0.74("较好"等级);(3)初步构建的3条一级廊道和10条二级廊道规划方案,将有利于缓解济南中心城区热岛效应和增强城市空气流动性。     

基于物种敏感性分布评价长三角地区地表水壬基酚生态风险

壬基酚(NP)是一种具有内分泌干扰效应的持久性有机污染物,具有难降解、易生物蓄积的特性,并在环境介质中长期赋存,其生态风险受到广泛关注。物种敏感性分布法(SSD)广泛应用于水生生物基准制定及水环境生态风险评估等研究工作。不同地理区域敏感物种有所差异,这会影响对水质基准与风险评估结果的分析。本研究以NP为例,基于通用敏感物种、中国本地敏感物种的SSD法获取NP的急慢性预测无效应浓度(PNEC),并以长三角地区典型地表水为评估对象采用商值法获取风险商(RQ)进行生态风险评价。研究结果表明,基于急性毒性数据时,用SSD法获取的通用敏感物种与中国本地敏感物种的PNEC差异较小,说明中国本地物种对NP的急性毒性效应敏感程度与通用物种类似;基于慢性毒性数据计算得到的PNEC差异较大,中国本地物种对于NP的慢性毒性效应更为敏感,直接采用非本地物种的PNEC可能导致本地物种"欠保护"。基于获取的急慢性PNEC,采用商值法表征长三角地区地表水生态风险,结果表明,基于急性PNEC和通用物种慢性PNEC评估风险,可能低估NP的生态风险。基于中国本地物种的慢性PNEC得到NP长三角地区地表水的RQ均值为0.23～1.55,其中,骆马湖具有高风险;太湖、长江南京段RQ最大值超过1,表明个别区域具有高风险,值得进一步关注。综上,NP对本地水生生物的慢性毒性效应较为明显,应持续关注NP长期危害并采取相关措施保障生态系统安全。