夏热冬冷地区公园内部降温效应影响因子——以成都为例

王 妍，张樱子

（西南交通大学，四川成都 610000）

1 研究背景

随着城市的建设，热岛效应也对城市造成很多影响，很多废气只能集中在城市，空气污染得不到缓解，空气质量降低，大量的有害颗粒危害人民生命健康，同时热岛效应引起的高温效应也对人们生活造成很大的影响，城市建筑、路面持续高温，室外高温环境影响人们的出行，存在人们生理的不舒适性，建筑制冷能耗大、污染大、影响城市土壤、水文环境等问题。热岛效应的产生影响着城市建设与居民生活公园城市引领着城市发展的变革，成都坚持以城市发展新理念统筹城市规划建设，提出三步走战略，在21 世纪中叶全面建成现代化新天府，明确“建设国家中心城市”“美丽宜居公园城市”等战略目标[1]。

过往研究表明植被与水体对于城市的降温效应影响显著，其中成实等人[2]通过遥感影像GIS 研究公园内的绿地、水体与公园内部及周边平均温度的关系；韩贵锋、蔡智等人[3]通过对山地公园的内部景观要素进行研究；刘淼、李泽权等人[4]在天津通过地表反演温度量化了公园面积与植被覆盖率的降温作用；陈朱、陈方敏等人[5]指出植物群落类型对热岛效应的效果具有差异，其中乔木灌木草地的群落类型降温效果最好；张昌顺等人[6]通过试验绿地得到绿地夏季的降温幅度约为0.2~12.9℃，其中以乔草绿地降温幅度最大；晏海、董丽等人[7]通过移动测量得到公园的边界距离每增加0.1km，气温上升0.2~0.3℃，公园内部温度低于周围环境；林增、刘金福等人[8]指出水体与绿地的面积占比越大，公园外部30m 的降温幅度越小。

2 研究内容

2.1 样本选取

本文在成都市选取79 个样本，为了研究证明水体对于公园内部温度影响显著，因此为无水系公园45 个样本，水系公园34个样本来研究，本文样本选取原则为：①面积大小、形状不相同的公园；②类型不相同的公园；③相邻公园、绿地成为组团公园。

2.2 数据来源

影像数据为Landsat8 OLI 影像，为30m 分辨率的多光谱影像，共有7 个波段，覆盖可见光、红外区域，来自于地理空间数据云，条带号为129/39，成像选择云遮档较少的晴朗天气，时间为2018 年4 月2 日，本次基于OLI 影像提取成都市公园的各项属性指标与地表温度反演。基于ArcGIS 的属性获取分割公园面将kml 格式的公园转为shp 格式的矢量，获取公园面积、绿地面积、周长、不透水面面积等指标。

3 城市公园内部平均温度影响因子研究

3.1 无水系公园

无水系公园：在SPSS25.0 中通过皮尔森系数对45 个公园样本内部平均温度与景观特征、形状特征指标：绿地面积、不透水面面积、景观密度、绿地面积比、不透水面面积比、ndvi 均值、公园面积、周长、形状指数9 个指标进行相关性研究，20 个无水影响的公园样本内部平均温度与景观特征林地、草地指标进行相关性研究，得到公园内部平均温度与绿地面积、绿地面积比、ndvi 均值、林地面积显著负相关，与不透水面面积比、草地面积比显著正相关，与景观密度、不透水面积、公园面积、形状指数相关性不显著。

为了进一步探讨公园特征对公园内部温度的影响，进行方程拟合，找到公园特征对于内部温度的影响规律。通过45 个城市公园样本内部平均温度与绿地面积比方程拟合，如图1 显示二项式方程拟合较好，R 方为0.310，通过对此方程进行求导得到顶点值为0.38，表明当绿地面积比为0.38，公园内部平均温度最大为27.45℃，当绿地面积比小于0.38，公园内部平均温度随着绿地面积比的增大而增大，当绿地面积比大于0.38，公园内部平均温度随着绿地面积比增大而减小。

图1 公园内部平均温度与绿地面积比相关性

3.2 水系公园

水系公园样本：在SPSS25.0 中通过皮尔森系数相关性研究水系34 个样本公园内部平均温度同景观特征：水体面积、水体面积比，水体周长面积比、绿地面积、绿地面积比、景观密度、ndvi均值、不透水面面积、不透水面面积比9 个指标，形状特征：形状指数、公园面积、周长3 个指标进行相关性分析，结果表明水系公园内部平均温度与水体面积、水体面积比、绿地面积、不透水面面积具有显著相关性，其中与水体面积的相关性为-0.573**，水体面积比的相关性为-0.629**，与水体周长面积比相关性不明显，说明水体是影响公园内部面积的显著因素，水体面积越大，公园内部平均温度越低，与水体的形状相关性不明显；其次与绿地面积相关性显著，与面积比值相关性不明显；同时ndvi 均值、景观密度对公园内部平均温度影响不明显。

通过内部平均温度与水体面积方程拟合研究，图2 为公园平均温度与水体面积对数拟合，R 方0.402，拟合较好，呈对数递减，含有水体的公园的水体面积大小集中于0~5hm2，水体面积在0~2.5hm2之间降温比较明显，随着水体面积的增大，温度下降缓慢。

4 结论

本文通过遥感影响地表温度反演得到公园样本内部平均温度与景观、形状特征相关性研究结果，从中得到的结论为：

（1）无水体影响的公园内部降温效应与绿地相关指标绿地面积比、绿地面积相关性最好，说明绿地对公园有较好的降温效应；

图2 公园内部平均温度与水体面积相关性

（2）有水体影响的公园，公园的内部平均温度与水体面积、水体面积比相关性最显著，其次为绿地面积，说明水体是影响公园内部温度的显著因素；

（3）无水体影响的公园绿地面积比与公园内部平均温度存在阙值，当绿地面积比大于此阙值，内部平均温度随绿地面积比增大而减小，当绿地面积小于此阙值，内部平均温度同绿地面积比增大，本文样本计算得出阙值为0.38；

（4）公园面积与公园内部平均温度没有明显相关性，当公园绿地面积比达到一定的比例，此时公园面积与公园内部平均温度有显著相关性；

（5）公园内部平均温度与形状指数没有显著相关，说明公园的形状接近正方形或者狭长对于公园内部平均温度影响影响不明显。