城市绿地降温效应研究进展与展望

全球变暖已是不争的事实,而且不可能完全被阻止。城市绿地作为城市结构中的自然生产力主体,在缓解城市热岛、调节城市气候和协助城市应对未来气候变化中扮演着极其重要的角色。如何优化城市绿地空间布局,从而实现城市绿地降温效应的最大化,更有效地应对城市气候变化,已经成为城市绿地布局规划与研究的热点与难点问题。论文从城市绿地降温效应实地观测、城市尺度城市绿地与城市热岛关系、城市绿地降温效应模型模拟和城市绿地降温效应的心理和社会意义4个角度,对国内外相关研究进行了评述,并在此基础上总结了目前城市绿地降温效应研究存在的主要问题,进而提出了该领域未来研究的方向,以期为深入研究城市绿地的降温效应、更好地规划和设计绿地提供重要的借鉴和参考。     

边界入流风场扰动对模拟城市大气扩散的影响

借助计算流体动力学(CFD)模式Fluent分析中性层结下边界入流风场(即风速和风向)扰动对地面点源释放情景下城市大气扩散过程的影响,其中边界入流条件以风速和湍流动能廓线的形式给出.研究发现CFD模式能够合理刻画实际城市中的特征流型(如涡旋,峡谷效应等),而且模拟的风速、风向和湍流动能均与观测数据吻合较好.敏感性试验结果表明,城区内的流场和湍流以及与之密切相关的污染物空间分布对边界入流风速和风向的扰动十分敏感.而这可能是造成已有研究中浓度模拟值与观测值不一致的主要原因之一.因此,在模拟城市大气扩散过程时应当考虑边界入流风场不确定性对模拟结果的影响.     

城市建筑周边绿地景观格局优化方法研究

现有绿地景观格局优化方法,存在梯度变化不规律、边缘斑块密度不均等缺陷.针对该问题,提出基于窗口移动法的新型城市建筑周边绿地景观格局优化方法,通过确定研究区域与数据来源,以边缘斑块密度、梯度、绿地景观格局化指数为绿地景观格局化指数,确立研究方法.模拟研究环境设计实验结果表明,采用改进格局优化方法可改善城市建筑周边绿地景观格局梯度变化不规律问题;在特定空间分布状态下,还可避免边缘斑块密度不均的现象发生.     

乌海市海勃湾区城市绿地景观现状评价

文章利用了2008年的Alos卫星遥感影像数据,通过研究各种绿地面积及景观特征,对乌海市海勃湾区绿地景观现状进行评价,意在探讨人类活动对城市绿地景观的影响。研究结果表明:当前乌海市海勃湾区人均公园绿地面积和绿化率水平不高,城市绿地优势景观为公园绿地和城周绿地,居住绿地的破碎化程度较高,道路绿地被边缘割裂的程度较高,生产绿地的生态完整性较高,但斑块数较少,而防护绿地和附属绿地的斑块面积标准差和面积加权平均斑块形状指数居中,其绿地景观保存较为完整,公园绿地的聚集度和分离度最高。城市绿地景观类型的多样性指数为1.47,说明乌海市海勃湾区范围内景观类型较齐全,各类型面积分布差别不大,均匀度指数为0.76,表明不同的景观类型分配较均匀。乌海市海勃湾区应加强城市绿地的规划、改造和建设工作,特别是生产绿地的建设,同时通过建立廊道使公园绿地的连结性增加,从而更有利于城市生物多样性的保护。     

兰州市绿地系统建设与城市可持续发展

城市绿地系统是城市建设的重要组成部分，是城市可持续发展的基础。文章以兰州市为例，分析了大气环境和环境噪声的现状。依现有的城市绿地面积，主要从四个方面估算城市绿地系统的生态效益功能：(1)绿地在城市碳氧平衡中的作用。(2)从绿地吸收NOx和脱硫两方面估算经济效益。(3)绿地的减噪作用。(4)绿地的杀菌作用，由实验得出：乔灌草相结合的复合绿地对细菌的滤除率可达70％以上，草坪对细菌的滤除率也达20％以上。并根据兰州市特殊的情况，提出了要实现城市的可持续发展，今后兰州市的绿化工作重点应放在南北两山。     

城市街道峡谷内污染物扩散分布的数值模拟

采用通过实测分析得到的机动车综合排放因子表达式,实现了交通流性态参数与CFD仿真系统的联接,在此基础上模拟了不同车流量和平均车速组合下城市斜顶建筑物街道峡谷内机动车排放污染物(一氧化碳)的扩散分布。结果表明:(1)在自由来流风速一定时,峡谷内的一氧化碳浓度随平均车速的提高而降低(保持车流量不变),随车流量的增加而升高(保持平均车速不变);(2)联接交通流性态参数与CFD仿真系统而开展数值模拟,可为基于环境容量和道路交通容量双约束条件下的交通配流过程提供不同交通流分配方案下的大气环境质量评价信息。     

上海市绿地植被的吸热降温效益评估

城市绿地夏季高温时具有明显降温作用。但现有研究侧重降温效应观测及其影响因子解析,而对绿地降温效益与人居环境需求的空间一致性鲜有研究。以上海市为例,基于高分卫星影像与样地观测数据,采用植被蒸腾吸热经验模型评估了城市绿地夏季降温效益,并利用GIS空间分析技术量化了绿地降温效益与空气温度及人口分布的空间耦合程度。结果表明:2017年上海城市绿地面积为10.45万hm ²,夏季（6-9月）绿地植被吸热量可达8.49×10 ¹⁵ J,相当于节约夏季空调降温的经济价值为14.57亿元,其中46%和33%的绿地降温效益来自阔叶林与混交林;浦东新区、崇明区和奉贤区的绿地植被合计贡献了67%的降温效益,但虹口、黄浦、徐汇等中心城区绿地的单位面积降温效益较高。更需关注的是,绿地植被降温效益与人居环境需求表现出局部地区的空间不一致,其中28.62%的地区植被降温效益与空气温度处于低耦合状态,7.31%的地区植被降温效益与人口密度为低耦合水平,且均集中分布在中心城区。因此,重点提升中心城区绿地植被降温功能,并规划建设周边绿地降温效益的空间辐射通道,是上海城市生态空间优化的重要方向。     

北京的绿地及其效应

城市绿地(公共绿地、专用绿地、河岸、行道树等绿地的总和),是建设现代化城市的重要组成部分,具有美化环境、改造气候、减弱噪声、防止污染等效应。因此,城市绿地已经成为城市环境质量评价的主要指标。本文就北京的绿地现状、绿化效应及其存在问题,谈几点粗浅体会。     

城市大气环境安全距离测度模型与应用

随着城市规模的扩大以及城市群的增加,城市之间的重叠污染现象日益显现,如何解决这一问题,成为关注的热点.提出大气环境安全距离指数(AEI)用于评估城市之间重叠污染,建立大气环境安全距离优化模型,分别是:污染物总量削减优化模型,污染源空间位置优化模型和城市之间下垫面土地利用类型优化模型.以H地区为例,评估了SO_2和NOx两种污染物在基准年排放量情景下,H地区与相邻5个地区之间的大气环境安全距离.结果表明,H地区与K地区之间的AEI大于1,揭示两者之间存在重叠污染现象.采用3种优化模型对H地区与K地区进行优化,结果显示,通过削减H地区污染物排放量可实现两个地区大气环境安全距离的目标,H区SO_2和NOx排放量需在基准年的基础上分别削减62.3%和63.7%.通过调整H地区污染源空间位置,污染源整体需向西南方向移动,H区与相关客体之间的单指标污染扩散距离可达标,其中SO_2的AEI介于0.15~1.00,NOx的AEI介于0.17~1.00;通过对两个地区之间下垫面土地利用优化,在一定程度上可改善H地区和客体之间的大气环境安全距离,H地区与K地区之间SO_2和NOx的AEI比实际分别降低了8.8%和0.9%.     

银川市西夏区地震应急避难场所优化布局研究

银川市位于"银川-河套"地震带,是八度抗震设防区。针对银川市防灾避难场所建设相对滞后的现状,以银川市西夏区为例,从大学城特殊的城市功能区划出发,基于就近性、可达性、容纳性和平灾结合等原则,应用GIS空间分析功能分析了西夏区地震应急避难场所的空间分布,并基于公共设施区位配置模型(LA模型)开展了西夏区地震应急避难场所空间布局优化研究,提出"应急避难场所+X"(X表示公园绿地、广场、学校操场、公共用地等)的应急避难场所空间布局优化模式,提升了避难场所设置的合理性,使得疏散路径、防灾疏散覆盖面积更具科学性。本研究可为城市地震应急避难场所的规划布局提供参考。