留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

海口市热力景观时空格局与分异特征

李玉杰 卢娟 陈思佳 付晖

李玉杰, 卢娟, 陈思佳, 付晖. 海口市热力景观时空格局与分异特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
引用本文: 李玉杰, 卢娟, 陈思佳, 付晖. 海口市热力景观时空格局与分异特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
LI Yujie, LU Juan, CHEN Sijia, FU Hui. On the spatial-temporal patterns and differentiation characteristics of thermal landscape in Haikou City[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
Citation: LI Yujie, LU Juan, CHEN Sijia, FU Hui. On the spatial-temporal patterns and differentiation characteristics of thermal landscape in Haikou City[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648

本文已在中国知网网络首发,可在知网搜索、下载并阅读全文。

海口市热力景观时空格局与分异特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
基金项目: 海南省自然科学基金资助项目(318QN194);海南省哲学社会科学规划课题[HNSK(QN)18-06]
详细信息
    作者简介: 李玉杰(ORCID: 0000-0001-8525-3987),从事景观生态规划与风景园林规划设计研究。E-mail: liyujie1124@126.com
    通信作者: 付晖(ORCID: 0000-0002-0580-8215),副教授,博士,从事景观生态规划研究。E-mail: iflying@126.com
  • 中图分类号: Q147

On the spatial-temporal patterns and differentiation characteristics of thermal landscape in Haikou City

  • 摘要:   目的  为了解海口市热力景观的时空演变特征,缓解快速城市化引起的城市热环境问题。  方法  以2000、2005、2010、2015和2019年共5期Landsat遥感影像为数据源,采用单窗算法反演地表温度研究热环境时空演变;基于地理信息系统(GIS)平台,结合地统计学和景观格局指数法定量分析城市热岛时空分异特征。  结果  热岛强度等级面积曲线符合正态分布特征,其中较弱冷岛、弱冷岛和弱热岛斑块始终占主导格局;热岛等级中心集中区由西海岸分别向江东新区和西南老城方向扩散转移。温度剖面分析可知:中心城区始终是“高原”区,工业区、美兰机场区域多“高峰”值,大面积水域、林地处通常出现“谷”值。2000-2010年高温区扩张快,热岛斑块不断缩小,大型斑块逐渐分解,斑块形状愈加复杂,热岛效应不断增强;2010-2019年扩张慢,热岛斑块不断扩张,小版块逐渐连接成片,斑块形状变化趋于平稳,热岛效应不断减弱。研究期间,同类别热力斑块连通性始终较高。  结论  海口热力景观演变与城市不同发展阶段相对应,基于等级理论的热力景观格局指数分析,有助理解热力景观的时空演变趋势,为生态可持续城市发展规划提供理论依据。图7表3参20
  • 图  1  研究区地表温度反演结果

    Figure  1  Inversion results of land surface temperature

    图  2  研究区热场变异指数分布格局

    Figure  2  Distribution pattern of HI

    图  3  研究区不透水面分布

    Figure  3  Impervious surface distribution

    图  4  热岛强度等级面积拟合曲线

    Figure  4  Heat island intensity grade area fitting curve

    图  5  地表温度空间剖面对照

    Figure  5  Spatial profile control for LST

    图  6  海口4个时间段新增高温斑块分布

    Figure  6  Distribution of new high-temperature plaques in 4 time periods in Haikou

    图  7  热力景观在斑块类型水平上的景观指数变化

    Figure  7  Change of landscape index on the level of patch type in thermal landscape

    表  1  海口市遥感影像数据信息

    Table  1.   POI data classification statistics

    行代号传感器获取日期(年-月-日)陆地云量/%行代号传感器获取日期(年-月-日)陆地云量/%
    12446LANDSAT_5TM2000-06-1913.0012446LANDSAT_8OLI_TIRS2015-06-260.78
    12446LANDSAT_5TM2005-06-1711.0012446LANDSAT_8OLI_TIRS2019-06-210.48
    12446LANDSAT_5TM2010-07-27 8.00
    下载: 导出CSV

    表  2  海口市高温斑块扩张的变化速度指数和变化强度指数

    Table  2.   ICS and ICI of high-temperature plaque expansion in Haikou

    年份扩张面积/km2ICS/%ICI/%
    2000−2005105.136 212.870.92
    2005−201087.588 010.871.28
    2010−201512.588 30.590.09
    2015−2019−5.462 1−0.37−0.06
    平均值49.962 65.990.56
    下载: 导出CSV

    表  3  热力景观在景观水平上的景观指数变化

    Table  3.   Landscape index change of thermal landscape at landscape level

    年份斑块数/个斑块密度/(个·100 hm-2)聚合度/%平均斑块面积/hm2面积加权平均形状指数斑块内聚力指数/%多样性指数均匀度指数
    200024 20210.932 581.598 015.830 215.830 298.894 31.889 20.820 5
    200536 83116.306 778.642 720.079 120.079 198.994 71.818 40.789 7
    201059 84526.257 673.606 517.391 417.391 498.542 51.796 90.780 4
    201516 7777.361 184.217 823.567 323.567 399.387 71.856 50.806 3
    201915 4326.770 984.702 021.835 321.835 399.355 72.100 50.912 2
    下载: 导出CSV
  • [1] SANTAMOURIS M, DING L, FIORITO F, et al. Passive and active cooling for the outdoor built environment: analysis and assessment of the cooling potential of mitigation technologies using performance data from 220 large scale projects[J]. Solar Energy, 2017, 154: 14 − 33.
    [2] QI Jinda, DING Lan, LIM Samsung. Ontology-based knowledge representation of urban heat island mitigation strategies [J]. Sustainable Cities Soc, 2020, 52: 101875. doi:  10.1016/j.scs.2019.101875
    [3] 陈康林, 龚建周, 陈晓越. 广州市热岛强度的空间格局及其分异特征[J]. 生态学杂志, 2017, 36(3): 792 − 799.

    CHEN Kanglin, GONG Jianzhou, CHEN Xiaoyue. Spatial pattern and differentiation characteristics of urban heat island intensity in Guangzhou City [J]. Chin J Ecol, 2017, 36(3): 792 − 799.
    [4] 白杨, 王晓云, 姜海梅, 等. 城市热岛效应研究进展[J]. 气象与环境学报, 2013, 29(2): 101 − 106. doi:  10.3969/j.issn.1673-503X.2013.02.016

    BAI Yang, WANG Xiaoyun, JIANG Haimei, et al. Progress of urban heat island effect [J]. J Meteorol Environ, 2013, 29(2): 101 − 106. doi:  10.3969/j.issn.1673-503X.2013.02.016
    [5] HUANG Qunfang, LU Yuqi. Urban heat island research from 1991 to 2015: a bibliometric analysis [J]. Theor Appl Climatol, 2017, 131(3/4): 1055 − 1067.
    [6] KOTHARKAR R, RAMESH A, BAGADE A. Urban heat island studies in South Asia: a critical review [J]. Urban Clim, 2018, 24: 1011 − 1026. doi:  10.1016/j.uclim.2017.12.006
    [7] 邬建国. 景观生态学: 概念与理论[J]. 生态学杂志, 2000, 19(1): 42 − 52. doi:  10.3321/j.issn:1000-4890.2000.01.008

    WU Jianguo. Landscape ecology: concepts and theories [J]. Chin J Ecol, 2000, 19(1): 42 − 52. doi:  10.3321/j.issn:1000-4890.2000.01.008
    [8] 王清川, 郭立平, 张绍恢. 不同气象条件下廊坊城市热岛效应变化特征[J]. 气象与环境学报, 2009, 25(6): 44 − 48. doi:  10.3969/j.issn.1673-503X.2009.06.009

    WANG Qingchuan, GUO Liping, ZHANG Shaohui. Urban heat island effect under different meteorological conditions over Langfang, Hebei Province [J]. J Meteor Environ, 2009, 25(6): 44 − 48. doi:  10.3969/j.issn.1673-503X.2009.06.009
    [9] 李丽光, 王宏博, 贾庆宇, 等. 辽宁省城市热岛强度特征及等级划分[J]. 应用生态学报, 2012, 23(5): 1345 − 1350.

    LI Liguang, WANG Hongbo, JIA Qingyu, et al. Urban heat island intensity and its grading in Liaoning Province of Northeast China [J]. Chin J Appl Ecol, 2012, 23(5): 1345 − 1350.
    [10] 陈云浩, 李晓兵, 史培军, 等. 上海城市热环境的空间格局分析[J]. 地理科学, 2002, 22(3): 317 − 323. doi:  10.3969/j.issn.1000-0690.2002.03.011

    CHEN Yunhao, LI Xiaobing, SHI Peijun, et al. Study on spatial pattern of urban heat environment in Shanghai City [J]. Sci Geogr Sin, 2002, 22(3): 317 − 323. doi:  10.3969/j.issn.1000-0690.2002.03.011
    [11] 陈爱莲, 孙然好, 陈利顶. 传统景观格局指数在城市热岛效应评价中的适用性[J]. 应用生态学报, 2012, 23(8): 2077 − 2086.

    CHEN Ailian, SUN Ranhao, CHEN Liding, et al. Applicability of traditional landscape metrics in evaluating urban heat island effect [J]. Chin J Appl Ecol, 2012, 23(8): 2077 − 2086.
    [12] 邓睿, 刘亮, 徐二丽. 基于Landsat时间序列数据的重庆市热力景观格局演变分析[J]. 生态环境学报, 2017, 26(8): 1349 − 1357.

    DENG Rui, LIU Liang, XU Erli. Study on the evolution of thermal landscape pattern in Chongqing City based on time-series landsat data [J]. Ecol Environ Sci, 2017, 26(8): 1349 − 1357.
    [13] 杨丽萍, 王乐, 孙晓辉, 等. 基于遥感的西安市热力景观格局演变[J]. 水土保持研究, 2017, 24(1): 250 − 255, 264.

    YANG Liping, WANG Le, SUN Xiaohui, et al. Evolution of the thermal landscape patterns in Xi’an City based on remote sensing [J]. Res Soil Water Conserv, 2017, 24(1): 250 − 255, 264.
    [14] 池腾龙, 曾坚, 刘晨. 近30年武汉市热环境格局演化机制及扩散模式研究[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 197 − 204.

    CHI Tenglong, ZENG Jian, LIU Chen. A study of evolution mechanism and diffusion mode pattern of thermal environment for Wuhan City in the past 30 years [J]. Remote Sensing Land Resour, 2017, 29(4): 197 − 204.
    [15] 王中正. 基于遥感影像的城市热岛效应研究及系统的设计: 以海口为例[D]. 海口: 海南大学, 2018.

    WANG Zhongzheng. Urban Heat Island Effect Research and System Design based on Remote Sensing Image: A Case Study of Haikou City [J]. Haikou: Hainan Univeristy, 2018.
    [16] 李军, 赵彤, 朱维, 等. 基于Landsat 8的重庆主城区城市热岛效应研究[J]. 山地学报, 2018, 36(3): 452 − 461.

    LI Jun, ZHAO Tong, ZHU Wei, et al. Urban heat island effect based on Landsat 8 image in urban districts of Chongqing, China [J]. Mount Res, 2018, 36(3): 452 − 461.
    [17] 武鹏飞. 基于TM影像的北京市城市热岛效应及其影响研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2010.

    WU Pengfei. Study on Urban Heat Island and Its Influence in Beijing City based on TM Images[J]. Beijing: Beijing Forestry University, 2010.
    [18] 姚玉龙, 刘普幸, 陈丽丽. 基于遥感影像的合肥市热岛效应时空变化特征及成因[J]. 生态学杂志, 2013, 32(12): 3351 − 3359.

    YAO Yulong, LIU Puxing, CHEN Lili. Spatiotemporal variation characteristics and causes of urban heat islands in Hefei City, Anhui Province of China based on remote sensing [J]. Chin J Appl Ecol, 2013, 32(12): 3351 − 3359.
    [19] 刘灿然, 陈灵芝. 北京地区植被景观中斑块大小的分布特征[J]. 植物学报, 1999, 41(2): 199 − 205.

    LIU Canran, CHEN Lingzhi. Distribution characteristics of patch sizes in the vegetation landscape in Beijing [J]. Acta Bot Sin, 1999, 41(2): 199 − 205.
    [20] 雷金睿, 陈宗铸, 吴庭天, 等. 1989 − 2015年海口城市热环境与景观格局的时空演变及其相互关系[J]. 中国环境科学, 2019, 39(4): 1734 − 1743. doi:  10.3969/j.issn.1000-6923.2019.04.047

    LEI Jinrui, CHEN Zongzhu, WU Tingtian, et al. Spatio-temporal evolution and interrelationship between thermal environment and landscape patterns of Haikou City, 1989 − 2015 [J]. China Environ Sci, 2019, 39(4): 1734 − 1743. doi:  10.3969/j.issn.1000-6923.2019.04.047
  • [1] 崔杨林, 董斌, 位慧敏, 徐文瑞, 杨斐, 彭亮, 方磊, 王裕婷.  县域尺度下景观指数的粒度效应 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(4): 778-786. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190477
    [2] 金嘉乐, 孙剑, 杨利斌, 董程锋, 齐锋.  杭州村镇下垫面遥感指数与地表温度的相关性 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(3): 563-570. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190379
    [3] 崔凤娇, 邵锋, 齐锋, 王誉洁, 张泰龙, 余海盈.  植被对城市热岛效应影响的研究进展 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(1): 171-181. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.01.023
    [4] 唐诚, 王春胜, 庞圣江, 贾宏炎, 曾杰, 雷渊才.  广西大青山西南桦人工林立地指数表编制 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(4): 828-834. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.04.024
    [5] 李超, 裴顺祥, 张连金, 郭嘉, 辛学兵.  北京油松人工林竞争指数的适用性评价 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(6): 1115-1124. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.06.008
    [6] 何荣晓, 杨帆, 崔明.  海口市城市森林结构及植物多样性指标相关性分析 . 浙江农林大学学报, 2019, 36(6): 1142-1150. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.06.011
    [7] 赵伟宁, 杨兴, 何丽芝, 郭佳, 王海龙.  热解温度对典型南方木本园林废弃物生物质炭理化特性的影响 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(6): 1007-1016. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.06.003
    [8] 孙敏, 陈健, 林鑫涛, 杨山.  城市景观格局对PM2.5污染的影响 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(1): 135-144. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.01.018
    [9] 刘欢, 王超琦, 吴家森, 郭联华.  氮素指数施肥对1年生杉木苗生长及氮素积累的影响 . 浙江农林大学学报, 2017, 34(3): 459-464. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2017.03.011
    [10] 谷建强, 张文, 朱凡, 陈峰, 苏光云, 祁亨年.  综合水质标识指数法在青山湖水质评价中的应用 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(5): 890-898. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.05.023
    [11] 马中青, 张齐生.  温度对马尾松热解产物产率和特性的影响 . 浙江农林大学学报, 2016, 33(1): 109-115. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.01.015
    [12] 李亚丹, 杜华强, 周国模, 谷成燕, 徐小军, 孙少波, 高国龙.  雷竹叶绿素与高光谱植被指数关系及其反演模型 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(3): 335-345. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.03.002
    [13] 郭慧慧, 蒋文伟, 梅艳霞.  基于高空间分辨率航空影像的宁波鄞州新城区城市景观格局分析 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(3): 344-351. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.03.005
    [14] 李佳佳, 王志泰.  湄潭县城规划区景观指数的粒度效应分析 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(3): 335-343. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.03.004
    [15] 信晓颖, 江洪, 周国模, 余树全, 王永和.  加拿大森林火险气候指数系统(FWI)的原理及应用 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(2): 314-318. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.02.023
    [16] 徐信武, 崔悦, 汤正捷.  基于剖面密度梯度(VDP)技术的意杨板材剖面密实梯度 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(5): 799-802. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.05.027
    [17] 张春英, 林从华, 洪伟, 吴承祯, 何春玲, 陈莺娇.  武夷山自然保护区景观格局指数的尺度效应分析 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(6): 877-883.
    [18] 肖宇, 姜海瑞, 薛文杰, 王淯, 胡忠军, 徐宏发.  陕西凤县林麝生境破碎化及其景观指数评估 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 331-335.
    [19] 斯金平, 严建民, 潘心平, 刘饶, 梅小林.  浙江景宁厚朴数量化地位指数表的编制 . 浙江农林大学学报, 1993, 10(1): 63-68.
    [20] 郑勇平, 曾建福, 汪和木, 石柏林, 於琼花.  浙江省杉木实生林多形地位指数曲线模型 . 浙江农林大学学报, 1993, 10(1): 55-62.
  • 加载中
  • 链接本文:

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/doi/10.11833/j.issn.2095-0756.20200648

    http://zlxb.zafu.edu.cn/article/zjnldxxb/2021/3/1

计量
  • 文章访问数:  42
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-15
  • 修回日期:  2021-01-26

海口市热力景观时空格局与分异特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
    基金项目:  海南省自然科学基金资助项目(318QN194);海南省哲学社会科学规划课题[HNSK(QN)18-06]
    作者简介:

    李玉杰(ORCID: 0000-0001-8525-3987),从事景观生态规划与风景园林规划设计研究。E-mail: liyujie1124@126.com

    通信作者: 付晖(ORCID: 0000-0002-0580-8215),副教授,博士,从事景观生态规划研究。E-mail: iflying@126.com
  • 中图分类号: Q147

摘要:   目的  为了解海口市热力景观的时空演变特征,缓解快速城市化引起的城市热环境问题。  方法  以2000、2005、2010、2015和2019年共5期Landsat遥感影像为数据源,采用单窗算法反演地表温度研究热环境时空演变;基于地理信息系统(GIS)平台,结合地统计学和景观格局指数法定量分析城市热岛时空分异特征。  结果  热岛强度等级面积曲线符合正态分布特征,其中较弱冷岛、弱冷岛和弱热岛斑块始终占主导格局;热岛等级中心集中区由西海岸分别向江东新区和西南老城方向扩散转移。温度剖面分析可知:中心城区始终是“高原”区,工业区、美兰机场区域多“高峰”值,大面积水域、林地处通常出现“谷”值。2000-2010年高温区扩张快,热岛斑块不断缩小,大型斑块逐渐分解,斑块形状愈加复杂,热岛效应不断增强;2010-2019年扩张慢,热岛斑块不断扩张,小版块逐渐连接成片,斑块形状变化趋于平稳,热岛效应不断减弱。研究期间,同类别热力斑块连通性始终较高。  结论  海口热力景观演变与城市不同发展阶段相对应,基于等级理论的热力景观格局指数分析,有助理解热力景观的时空演变趋势,为生态可持续城市发展规划提供理论依据。图7表3参20

English Abstract

李玉杰, 卢娟, 陈思佳, 付晖. 海口市热力景观时空格局与分异特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
引用本文: 李玉杰, 卢娟, 陈思佳, 付晖. 海口市热力景观时空格局与分异特征[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
LI Yujie, LU Juan, CHEN Sijia, FU Hui. On the spatial-temporal patterns and differentiation characteristics of thermal landscape in Haikou City[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648
Citation: LI Yujie, LU Juan, CHEN Sijia, FU Hui. On the spatial-temporal patterns and differentiation characteristics of thermal landscape in Haikou City[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20200648

返回顶部

目录

    /

    返回文章
    返回