丽水市旅游气候舒适度时空特征分析

张建国，唐笛扬,潘心禾

(1 湖洲师范学院 社会发展与管理学院，浙江 湖洲 313000;2 浙江农林大学 风景园林与建筑学院、旅游与健康学院，浙江 临安 311300；3 丽水市生态林业发展中心，浙江 丽水 323500)

气候是影响人们外出旅游的重要因素之一，良好的气候不仅能增加旅游人次，扩展特色的旅游活动内容，促进旅游业的发展，恶劣的气候限制人们外出旅行的步伐，旅游业的发展受到限制。气候舒适度是指人们无需实施任何避暑、消寒措施就能保证生理过程正常进行的气候条件[1]，其影响游客对旅游目的地的选择，其持续时间影响旅游人次、旅游收入等[2]。气候是否宜人主要是在温度、相对湿度、太阳辐射、风速等影响下，人体皮肤温度、热感、出汗量等来确定。对于气候舒适度，国外学者研究较早。Thom于1959年提出了不舒适性指数[3]；1966年，Terjuin提出了气候舒适性指数的概念[4]；1973年，Oliver利用风效指数和温湿指数讨论了舒适度受温度、相对湿度、风速等的影响情况[5]；1979年，De Freitas建立了着衣指数标准模型，认为气候舒适度可以通过衣着进行改善[6]。国内对气候舒适度的研究较晚，主要是利用现有国外较为成熟的模型进行区域的定量评价研究，如马君丽、孙根年等利用温湿指数和风寒指数对海口市进行旅游气候舒适度评价，研究旅游活动适宜性和时段分布，划分了旅游淡旺季[7]；张明洁、刘少军运用温湿指数和风效指数划分各月旅游气候适宜性等级，分析气候舒适度对旅游客流量的影响[8]；曹伟宏、何元庆等在此基础上，构建了综合气候舒适度评价模型，并分析了丽江市旅游气候舒适度季节分布[9]；韩会庆、黄娅等通过计算气候舒适度指数，分析贵州省气候舒适度时空变化特征以及气候舒适度指数趋势倾向率和变异系数空间格局[10]；申希兵基于数字高程模型和3S技术，分析广西相关指数的时空分布特征，结合全区的2A级旅游景区分析了景区气候舒适期空间分布[11]；张曦月、姜超等采用UTCI模型研究贵州省不同海拔的气候舒适度时空变化规律，分析各气候因子对UTCI模型的影响差异[12]；孔钦钦、葛全胜等基于ERA-Interim再分析资料，利用UTCI模型，研究中国极端热、冷应力的变化趋势、年际变化与空间分布特征[13]。上述国内学者从经验模型考虑人体生理模型开始，逐渐完善与改进经验模型，并利用GIS空间分析方法，分析我国局部区域或重点城市气候舒适度时空分布。

温湿指数是由有效温度演变而来，是通过温度和湿度综合来反映人体和周围环境的热量交换，是气候感受的重要指标，现已广泛应用于气候舒适度评价[14]。风效指数是由风寒指数演变而来，是对风寒指数的补充，综合反映体表与环境的热交换，其不仅包含了风寒指数的物理意义，即皮肤温度为33℃时，体表单位面积的散热量，也包含了太阳辐射对人体热量增加的影响[15]。温湿指数与风效指数只是皮肤裸露时的气候舒适感，但人可通过衣服穿着来改变气候舒适感，因此着衣指数是体现气候舒适度的重要模型之一，该模型由澳大利亚学者De Freitas提出，其考虑了人通过穿衣来改善气候对舒适感影响[15-16]。舒适期越长，代表一个区域可选择的游览时间越长，适宜游览的时间越充分，发展旅游产业的气候资源条件越好，但是人们往往忽视气候舒适期所处时间段及其稀缺性，这是旅游气候舒适度评价中一个重要的指标。气候舒适度稀缺性是指在某时段内旅游舒适区域的占有程度[15]。当舒适景区占有较少时，说明各舒适景区的稀缺性较高，越具有旅游竞争力；当舒适景区占有较多时，则各舒适景区则存在竞争关系，稀缺性较低，将起到稀释客流的作用。基于此，利用丽水市温度、相对湿度、风速和日照时数计算温湿指数、风效指数与着衣指数，并基于GIS的Kriging空间插值方法，结合丽水市2A级以上旅游景区空间分布，分析丽水市旅游舒适度时空分布特征，以期为旅游者合理安排出游行程起到指导作用，让旅游者达到舒适旅游的目的，也便于充分了解丽水市旅游资源情况，为丽水市旅游业的发展提供借鉴。

1 研究地概况及研究步骤

1.1 研究地概况

丽水市地处浙江省西南部，位于东经118°41′～120°26′，北纬27°25′～28°57′之间，总面积17 298 km2，地势以中山、丘陵地貌为主，年平均气温17.9℃，年平均降水量1 598.9 mm。丽水市旅游资源丰富，拥有2A级以上景区51处，2018年旅游总收入667.88亿元，增长16.6%。其中，国内旅游收入667.62亿元，增长16.6%，旅游外汇收入392.07万元,增长11.7%。

1.2 研究数据

本研究气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网中国地面气候资料日值数据集，选取2014-2018年莲都区、青田县、缙云县、遂昌县、云和县、庆元县、龙泉市7个气象观测点的逐日数据，包括观测点经纬度、平均气温、相对湿度、风速和日照时数等气象数据，并将数据处理为月平均数据。DEM数据来源于地理空间数据云网站，分辨率30 m×30 m。2018年丽水市2A级以上旅游景区数来源于浙江省文化和旅游厅网站，并借助Google earth获取每个2A级以上旅游景区的地理坐标。

1.3 研究方法

1.3.1 温湿指数 温湿指数的计算公式为：

THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t-26)

(1)

式中，THI为温湿指数；t为摄氏温度(℃)；f为相对湿度(%)。

1.3.2 风效指数 风效指数的计算公式为：

(2)

式中，K为风效指数；t为摄氏温度(℃)；v为风速(m/s)；s为日照时数(h/d)。

1.3.3 着衣指数 着衣指数的计算公式为：

(3)

式中，ICL为着衣指数；t为摄氏温度(℃)；H为人体代谢率的75%(W/m2)，旅游行为一般为轻活动量，本研究则取此代谢率，即116 W/m2，则H=87 W/m2；a为人体对太阳辐射的吸收程度，多数情况下取0.06；R为垂直于太阳光的单位面积所接受的太阳辐射，便于计算取人造卫星测得的数值R=1 366 W/m2；α为太阳高度角，随纬度发生变化，设某地纬度为β，夏季α=90-β+23°26′，冬季α=90-β-23°26′，春秋季α=90-β；v为风速(m/s)。

将温湿指数、风效指数和着衣指数划分为e、d、c、b、A、B、C、D、E共9个等级，3个指数必须为b、A、B和C时，气候才为舒适，该月则为舒适期[16]，其中3个指数等级含有e、E为极不舒适，含有d、D为不舒适，含有C、c为较舒适，含有b、B为舒适，都是A才为非常舒适。温湿指数、风效指数与着衣指数的分级标准、人体感受及等级如下(表1)。

1.3.4 GIS空间插值 空间插值是基于变异函数理论和结构分析的线性、无偏插值，通过已知的空间数据预测未知空间的数据值的方法，尤其对观测点稀少、分布不合理的区域具有重要的实际意义[17]。本研究亦采用Kriging空间插值方法计算丽水市各地区的综合气候舒适指数，分析丽水市不同地区气候舒适度的空间分布。

2 结果与分析

2.1 旅游舒适期分布特征

基于上述的公式与数据，计算了丽水市7个观测点的温湿指数、风效指数与着衣指数，并按照表1的分级标准进行等级划分，得到丽水市各观测点各月气候舒适度的结果(表2)，得出丽水市旅游舒适期介于5～7个月之间，平均为5.6个月，其中庆元县具有最长的舒适期，为7个月，有利于户外旅游活动的开展。

表1 温湿指数、风效指数和着衣指数分级标准、人体感受及评分赋值Table 1 Grading criteria, human perception and score assignment of THI, K and ICL

表2 丽水市各观测点各月气候舒适度Table 2 Climate comfort of each observation point in Lishui city

以丽水市各观测点的舒适期月数为依据，通过ArcGis的空间分析模块，分析得到丽水市的气候舒适期空间分布，同时将丽水市51个2A级以上旅游景区叠加在气候舒适期空间分布图上,结果见图1。

图1 丽水市气候舒适期空间分布Figure 1 Spatial distribution of climate comfort period in Lishui City

由图1可知，丽水市各县舒适期长短存在较明显的空间差异与分布特征，表现为周边区域舒适期长，中部与东部区域舒适期短的空间格局。舒适期最长的主要是庆元县西南区域，其舒适期为7个月，有2个2A级以上旅游景区分布其中，占丽水市2A级以上景区的3.9%。舒适期为6个月的区域主要是庆元县其他区域、景宁畲族自治县西部、龙泉市西南区域以及遂昌县与缙云县北部，有12个2A级以上旅游景区分布其中，占23.5%的丽水市景区数量比例。舒适期最短的占了丽水市大部分区域，包含了莲都区、缙云县、青田县、云和县、龙泉市、松阳县、遂昌县与景宁畲族自治县，其舒适期为5个月，主要集中在春秋2季，有37个2A级以上旅游景区分布其中，占丽水市景区数量比例为72.6%。

2.2 旅游舒适区时空特征

根据表2得到的各观测点各月温湿指数、风效指数与着衣指数的等级与舒适度评级标准，将各观测点各月气候分为极不舒适、不舒适、较舒适、舒适、非常舒适5个等级，并通过ArcGis的空间分析模块，得到丽水市各月舒适区空间分布见图2。客观的反映气候因素对人体的综合影响。同时，设定3、4与5月为春季，6、7与8月为夏季，9、10与11月为秋季，12、1与2月为冬季。

图2 丽水市各月舒适区空间分布Figure 2 Spatial distribution of comfort zones in each month of Lishui City

根据春季的舒适区空间分布来看，丽水市全市皆是气候舒适区，气候舒适度差异不明显，其中3、4月为舒适，5月为较舒适。因此游客在春游的过程中，着衣以春秋常用便服即可，全市景区皆适宜开展户外旅游活动，各旅游景区将存在激烈的竞争压力，旅游资源优越的景区将拥有竞争优势，而五一之后，全市气温逐渐升高，全市气候舒适度也由舒适转为较舒适，游客在出游过程中将会感觉偏热，着装需以轻便夏装为主。

根据夏季的舒适区空间分布来看，丽水市气候舒适度存在明显差异。6月全市大部分区域气候为不舒适，人体感受闷热，而只有庆元县、龙泉市西南区域与景宁畲族自治县西南区域的气候为较舒适，有5个旅游景区分布其中，占丽水市景区的比例为9.8%。7月全市皆处于不舒适或极不舒适区域，人体感受闷热或极其闷热，使得丽水市只适合穿热带单衣，不利于开展户外旅游活动，其中庆元县、龙泉市、遂昌县以及松阳县西部为不舒适区域，缙云县、青田县、莲都区、云和县、景宁畲族自治县以及松阳县东部为极不舒适区域。8月全市亦处于不舒适或极不舒适区域，其中莲都区、云和县与青田县为极不舒适区域，其他区域为不舒适区域。

根据秋季的舒适区空间分布来看，丽水市气候舒适度差异较明显。9月除了龙泉市、云和县、莲都区与青田县气候为不舒适外，全市大部分区域气候为较舒适，人体感受偏热，着衣以轻便夏装即可，有29个旅游景区分布于气候舒适区内，占丽水市景区的比例为56.9%。10月全市气候皆为舒适，已经完全摆脱了丽水市夏季气候的极不舒适与不舒适，适合开展户外旅游活动，十一国庆假期也将迎来旅游高峰。11月全市气候皆为舒适，人体感受凉，着衣以常用便服即可，莲都区、青田县与庆元县气候更是达到了非常舒适，有13个旅游景区分布于气候非常舒适区内，占丽水市景区的比例为25.5%。

根据冬季的舒适区空间分布来看，丽水市气候舒适度差异不明显。丽水市12月、1月与2月的气候皆不舒适，人体感受偏冷，衣着变化主要受到气温变化的影响，因此与秋季相比，着衣指数变大，需要穿着冬季常用服饰，不利于开展户外旅游活动。

总体来看，丽水市一入春，气候便从1、2月的不舒适直接过渡到舒适，并持续2个月，到5月时，气温升高，气候转为较舒适，人体感受随之偏热，随着气温逐渐升高，较舒适区不断缩减，不舒适区的空间范围由丽水北部向南部延伸，到7月时，全市气候皆为不舒适或极不舒适，极不舒适区域则占丽水市一半区域，8月整体气温较7月有所回落，极不舒适区向丽水市中部区域收缩，9月时较舒适区由丽水市周边向中部扩展，直到10、11月全市皆为舒适区，甚至在丽水市西南与东部区域出现非常舒适区，到12月，全市气温骤降，转为不舒适区，人体感受偏冷，不再适合出游。

2.3 气候舒适度稀缺性

通过“丽水市各月舒适景区数占总景区数比例”来反映稀缺性，结果见图3。

图3 丽水市各月舒适景区数占总景区数比例Figure 3 Proportion of the comfortable scenic spots of Lishui City in each month

从图3可知，丽水市各景区的稀缺性并不明显，在1月、2月、7月、8月以及12月这些旅游不舒适月份中，旅游舒适景区数占比皆为0，表明这些时段中不存在适游景区，而在3月、4月、5月、10月以及11月这些旅游舒适月份中，旅游舒适景区数占比皆为100%，表明在这些时段丽水市所有景区皆适游，各个景区的客源市场竞争较为激烈。6月时，舒适景区数占总景区数的9.8%，其所对应景区如庆元巾子峰森林公园、中国青瓷小镇·披云青瓷文化园、丽水龙泉山旅游度假区等，稀缺价值很高，发展初夏旅游产业的气候条件好。9月时，舒适景区数占总景区数的56.9%，旅游景区稀缺程度一般，存在一定的旅游客源市场竞争压力。

3 结论与讨论

3.1 结论

基于丽水市7个气象观测点数据，计算温湿指数、风效指数与着衣指数，根据设定的分级标准并结合GIS的Kriging空间插值方法与丽水市2A级以上旅游景区空间分布，分析了丽水市气候舒适度的时空分布特征与稀缺性，主要结论如下：

(1)丽水市旅游舒适期介于5～7个月，空间分布上表现为周边区域舒适期长，中部与东部区域舒适期短的空间格局。庆元县西南区域舒适期为7个月，2个2A级以上旅游景区分布其中；庆元县其他区域、景宁畲族自治县西部、龙泉市西南区域以及遂昌县与缙云县北部舒适期为6个月，有12个2A级以上旅游景区分布其中；丽水市其他区域舒适期为5个月，主要集中在春秋2季，有37个2A级以上旅游景区分布其中。

(2)丽水市季节变化明显，春季全市皆是气候舒适区，气候舒适度差异不明显，3、4月为舒适，5月为较舒适，全市景区皆适宜开展户外旅游活动；夏季丽水市气候舒适度存在明显差异，6月全市大部分区域气候为不舒适，而在庆元县、龙泉市与景宁畲族自治县西南区域的气候为较舒适，有5个旅游景区分布其中，7、8月全市皆处于不舒适或极不舒适区域，人体感受闷热或极其闷热；秋季丽水市气候舒适度差异较明显，9月除龙泉市、云和县、莲都区与青田县气候为不舒适外，全市大部分区域气候为较舒适，29个旅游景区分布其中，10、11月全市气候皆舒适；冬季丽水市气候舒适度差异不明显，12、1、2月的气候皆不舒适，人体感受偏冷，不利于开展户外旅游活动。

(3)丽水市各景区的稀缺性不明显，1、2、7、8与12月旅游舒适景区数占比皆为0，表明这些时段中不存在适游景区；而在3、4、5、10与11月旅游舒适景区数占比皆为100%，表明这些时段所有景区皆适游；6月舒适景区数占总景区数的9.8%，景区稀缺价值很高；9月舒适景区数占总景区数的56.9%，景区稀缺程度一般。

3.2 讨论

丽水市旅游舒适期在空间分布上表现为周边区域舒适期长，中部与东部区域舒适期短的空间格局，与丽水市的地形地势和分布区位有较大的相关性，丽水市位于浙江西南部，整体气候相对于浙江中部、北部和东部等地区，温度偏高，同时由于整个地区属于山区，周边高中间低，台风等因素对丽水的影响相对较小，使得其整体上呈现出周边舒适期长、中间相对较短的特征。

从景区管理的视角来看，丽水市2A级以上旅游景区主要分布在5个月气候舒适期内，分布在6、7个月气候舒适期的旅游景区则可凭借其舒适期长的优势，加快旅游发展，增加旅游收入，同时利用空间优势，吸引周边县市的游客，扩大旅游人数，提升景区竞争力。而5个月气候舒适期的旅游景区则需要区分其旅游淡旺季，在旅游舒适期时利用旅游资源优势，扩大宣传力度，吸引游客。

本研究所得结论适用于宏观尺度的气候舒适度研究，而且受到地形因素、局部环流、特殊天气等影响，丽水市气候舒适度会在局部区域表现出分异特点。现阶段气候舒适度计算多以月为单位，若是逐周或逐旬进行气候舒适度评价，则能更精确判断气候舒适度时空分布。同时，本研究针对的是无遮蔽的户外旅游活动的气候舒适度研究，对于室内或遮蔽的室外以及云海、滑雪等专项旅游的气候舒适度有待进一步探讨。特别是海拔高度对温度的影响效应，使得一些高山地段适合夏季避暑休闲和冬季冰雪体验，结合现有气象观察资料，耦合海拔、坡向等地理因素分析山地避暑和冰雪运动的适宜性，值得更为深入和精准的研究。

本研究是基于现有气象观察站点的观测数据的推算，气象站点的布局合理性及分布密度会影响到结果的精准性，虽然用插值法在一定程度上弥补了这一缺陷，但在其精确性方面仍然值得进一步探讨。