热岛效应的城市空间转移分析文献综述

 2022-08-02 15:29:50

文献综述

1.热岛效应研究背景:

城市气候最显著的特征之一就是热岛效应,人类很早以前就发现城市的大气环境与乡村及山区具有不同的特点。英国人Lake Howard于1833年第一次对伦敦城市中心的温度比郊区高的现象进行文字记载, Manley于1958年首次提出城市热岛(Urban Heat Island,UHI)的概念。 现在普遍认为,城市热岛效应是指当城市发展到一定规模,由于城市下垫面性质的改变、大气污染以及人工废热的排放等使城市温度明显高于郊区,形成类似高温孤岛的现象。城市化进程的快速推进,带来城市街区由单一低密度形态向多样高密度形态发展,引起街区下垫面构成、通风性能及得热状况等因素变化,进而影响城市热岛现象和建筑能耗。

热岛效应带来的最直观的结果就是全球气候变暖,随之对于人们的健康问题也产生了相当大的影响。大量污染物会在热岛中心集聚,诱发呼吸系统疾病,死亡率大大增加。解决热岛效应所带来的影响以及危害也变得越发急切。对于热岛效应的研究也同样具有相当大的科学意义。

  1. 国内外研究现状

近年来,大规模城市化对于城市局部气候的影响日益增强,因此对城市热岛效应的研究已成为诸多学者研究的热点问题。在研究内容上,目前利用Landsat TM/ETM+数据研究城市热岛主要集中于城市热岛的形成机制、形态结构及时空变化特征3个方面。形成城市热岛效应的主要驱动因素是城市下垫面性质的改变和大量人为热排放,此外,风速、大气稳定度等外部因素也对城市热岛效应的强度有重要影响。

自1833年,英国人Lake Howard首次提出热岛效应以来,西方各国就开始了对于热岛的研究。利用地面气象站的长期观测,再通过统计与分析来对城市热岛效应进行最基本的研究。随着时代与技术的发展,近年来开始使用流动观测以得到更为全面的数据以进行分析。近二十年,更多的是使用遥感监测来进行数据的收集,各国都逐步掌握这项技术,并对此进行更为深入的研究。而今,随着计算机技术的发展,已经可以做到对城市热岛的空间格局模拟预测。国内外学者均对热岛分布规律、形成机制、缓解减弱措施进行了详细的研究分析。而西方已经有学者将热岛效应融入到了具体的城市规划建设之中,从根源上去缓解、解决热岛效应这一问题。但总体来说,在城市规划建设中,对于热岛效应的研究目前并不多,从城市规划过程中来对于人热岛效应的控制也依旧不够完善,主要还是取决于研究的不足以及科学依据的缺失。

随着我国城市化的发展,城市密度越来越高,密集的高层建筑导致了高强度的热岛效应。恶化了居住环境的同时,也增加了能源的消耗,以至于不断的恶性循环。但我国对于热岛效应的研究还不是非常的完善,主要还都是基础性的研究,更加偏向于热岛效应的现象以及特征的研究,对于如何去削弱热岛效应相对就很少,更少会从城市空间、硬化地面、绿地、水体等方面来进行研究。技术上、方法上以及研究方向上和国外的学者研究还是存在着很大的差距。对于气象观测数据的收集还是存在着很大的缺陷,并不能够完整的掌握城市热岛在空间上的分布信息,也不能研究空间分布规律、影响因素等。现阶段,遥感技术的使用时最为广泛的,在研究过程中发挥着重要的作用,但同样,其也需要大量的实测数据来进行支持。近年来,我国对于热岛效应的研究的学者越来越多,研究方向也趋于广泛,但大部分依旧处于基础性,还需继续深入的研究。

  1. 热岛效应的研究意义

对于热岛效应的城市空间转移的研究具有相当大的科学技术意义,他的研究成可快速应用于规划实践中,并能更加有效的去缓解热岛效应所带来的一系列影响。我国不同地区的热岛效应也存在着一定的差异,在已有的研究成果上,需要更加完善、深入的研究,才可以更好的将城市规划与热岛效应相结合,相辅助,以形成最有的结果。

研究成果有利于以科学的知识更好的引领未来城市的建设与发展、水体绿地的布局、城市形态布局和土地开发强度,有效的控制城市热岛的强度。

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