鄭州市熱島效應(yīng)的時空演變特征及驅(qū)動機制分析.pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的不斷加快，隨之帶來的環(huán)境問題愈演愈烈，生態(tài)安全遭到威脅，嚴(yán)重阻礙了自然環(huán)境及人居環(huán)境的不斷優(yōu)化。鄭州作為中部地區(qū)重要的省會城市，是中原經(jīng)濟區(qū)的核心城市，也是《全國城鎮(zhèn)體系規(guī)劃（2016-2030）》確定的國家級中心城市。近些年，伴隨著經(jīng)濟水平跨越式發(fā)展的是鄭州市快速的城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程，以及由于粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式、人類不合理的開發(fā)利用等造成的生態(tài)問題，其中以城市熱島為代表的環(huán)境熱污染問題尤為嚴(yán)重。如何定量研究城市熱環(huán)

2、境演變規(guī)律以及其與自然、人文經(jīng)濟等多要素的內(nèi)在聯(lián)系和驅(qū)動機理，進而有效控制和緩解熱島效應(yīng)已經(jīng)成為鄭州市亟待解決的生態(tài)環(huán)境問題。
　　以鄭州市市轄區(qū)為研究區(qū)，采用Landsat系列影像熱紅外波段，使用基于影像的反演算法構(gòu)建溫度模型，反演鄭州市1996年、2000年、2006年、2010年、2014年的地表溫度，使用均值-標(biāo)準(zhǔn)差法將反演溫度分成不同熱島等級。從不同熱島等級的重心遷移、空間自相關(guān)、熱力景觀格局三個角度分析鄭州市近20年來

3、熱島效應(yīng)時空演變格局。從自然和人文經(jīng)濟兩個方面分析鄭州市熱島效應(yīng)的驅(qū)動機制。主要結(jié)論如下：
　　（1）1996年、2000年、2006年、2010年、2014年鄭州市平均溫度分別為29.225℃、29.728℃、29.037℃、31.964℃、31.964℃，基本保持平穩(wěn)增長的趨勢，標(biāo)準(zhǔn)差分別為4.078、4.390、3.398、3.237、2.639，呈逐漸減小的趨勢。這說明1996-2014年鄭州市區(qū)地表溫度不斷增加，且逐漸向

4、相對穩(wěn)定的高溫狀態(tài)轉(zhuǎn)變，熱島程度日益嚴(yán)重；
　　（2）2006年前，鄭州市中心城區(qū)島狀隆起明顯，2006年以后，隨著城鎮(zhèn)化的不斷推進，距離中心城區(qū)較遠的郊區(qū)開始出現(xiàn)新的隆起，高等級熱力景觀占比不斷上升，空間分布呈現(xiàn)分散-聚集-分散的演變特征。鄭州市高溫集聚形態(tài)由最初的單中心聚集狀態(tài)逐漸向多中心的擴散狀態(tài)發(fā)展，集聚核心由城市幾何中心向郊區(qū)轉(zhuǎn)移，其中，向東北部金水區(qū)和西部中原區(qū)轉(zhuǎn)移的程度最大；
　　（3）近20年來，鄭州市高等級

5、熱力景觀總體格局呈現(xiàn)逐漸復(fù)雜化、破碎化的演變特征，高溫斑塊的離散程度加大，以及形狀的不規(guī)則化有利于熱量的擴散，對于緩解熱島效應(yīng)具有一定的促進作用。但在工業(yè)較為集聚、社會經(jīng)濟活動劇烈的金水和中原二區(qū)則表現(xiàn)為高等級熱力景觀斑塊占比迅速增加，斑塊形狀逐漸規(guī)則化、簡單化，斑塊離散程度和多樣化程度下降的變化趨勢，表明該二區(qū)內(nèi)人為干擾加大，新的熱島核心區(qū)正在逐漸形成；
　　（4）各類土地利用類型中，不透水層和植被對城市熱環(huán)境的影響最為顯著，其