夏熱冬冷地區公園內部降溫效應影響因子
——以成都為例

王 妍，張櫻子

（西南交通大學，四川成都 610000）

1 研究背景

隨著城市的建設，熱島效應也對城市造成很多影響，很多廢氣只能集中在城市，空氣污染得不到緩解，空氣質量降低，大量的有害顆粒危害人民生命健康，同時熱島效應引起的高溫效應也對人們生活造成很大的影響，城市建筑、路面持續高溫，室外高溫環境影響人們的出行，存在人們生理的不舒適性，建筑制冷能耗大、污染大、影響城市土壤、水文環境等問題。熱島效應的產生影響著城市建設與居民生活公園城市引領著城市發展的變革，成都堅持以城市發展新理念統籌城市規劃建設，提出三步走戰略，在21 世紀中葉全面建成現代化新天府，明確“建設國家中心城市”“美麗宜居公園城市”等戰略目標[1]。

過往研究表明植被與水體對于城市的降溫效應影響顯著，其中成實等人[2]通過遙感影像GIS 研究公園內的綠地、水體與公園內部及周邊平均溫度的關系；韓貴鋒、蔡智等人[3]通過對山地公園的內部景觀要素進行研究；劉淼、李澤權等人[4]在天津通過地表反演溫度量化了公園面積與植被覆蓋率的降溫作用；陳朱、陳方敏等人[5]指出植物群落類型對熱島效應的效果具有差異，其中喬木灌木草地的群落類型降溫效果最好；張昌順等人[6]通過試驗綠地得到綠地夏季的降溫幅度約為0.2~12.9℃，其中以喬草綠地降溫幅度最大；晏海、董麗等人[7]通過移動測量得到公園的邊界距離每增加0.1km，氣溫上升0.2~0.3℃，公園內部溫度低于周圍環境；林增、劉金福等人[8]指出水體與綠地的面積占比越大，公園外部30m 的降溫幅度越小。

2 研究內容

2.1 樣本選取

本文在成都市選取79 個樣本，為了研究證明水體對于公園內部溫度影響顯著，因此為無水系公園45 個樣本，水系公園34個樣本來研究，本文樣本選取原則為：①面積大小、形狀不相同的公園；②類型不相同的公園；③相鄰公園、綠地成為組團公園。

2.2 數據來源

影像數據為Landsat8 OLI 影像，為30m 分辨率的多光譜影像，共有7 個波段，覆蓋可見光、紅外區域，來自于地理空間數據云，條帶號為129/39，成像選擇云遮檔較少的晴朗天氣，時間為2018 年4 月2 日，本次基于OLI 影像提取成都市公園的各項屬性指標與地表溫度反演。基于ArcGIS 的屬性獲取分割公園面將kml 格式的公園轉為shp 格式的矢量，獲取公園面積、綠地面積、周長、不透水面面積等指標。

3 城市公園內部平均溫度影響因子研究

3.1 無水系公園

無水系公園：在SPSS25.0 中通過皮爾森系數對45 個公園樣本內部平均溫度與景觀特征、形狀特征指標：綠地面積、不透水面面積、景觀密度、綠地面積比、不透水面面積比、ndvi 均值、公園面積、周長、形狀指數9 個指標進行相關性研究，20 個無水影響的公園樣本內部平均溫度與景觀特征林地、草地指標進行相關性研究，得到公園內部平均溫度與綠地面積、綠地面積比、ndvi 均值、林地面積顯著負相關，與不透水面面積比、草地面積比顯著正相關，與景觀密度、不透水面積、公園面積、形狀指數相關性不顯著。

為了進一步探討公園特征對公園內部溫度的影響，進行方程擬合，找到公園特征對于內部溫度的影響規律。通過45 個城市公園樣本內部平均溫度與綠地面積比方程擬合，如圖1 顯示二項式方程擬合較好，R 方為0.310，通過對此方程進行求導得到頂點值為0.38，表明當綠地面積比為0.38，公園內部平均溫度最大為27.45℃，當綠地面積比小于0.38，公園內部平均溫度隨著綠地面積比的增大而增大，當綠地面積比大于0.38，公園內部平均溫度隨著綠地面積比增大而減小。

圖1 公園內部平均溫度與綠地面積比相關性

3.2 水系公園

水系公園樣本：在SPSS25.0 中通過皮爾森系數相關性研究水系34 個樣本公園內部平均溫度同景觀特征：水體面積、水體面積比，水體周長面積比、綠地面積、綠地面積比、景觀密度、ndvi均值、不透水面面積、不透水面面積比9 個指標，形狀特征：形狀指數、公園面積、周長3 個指標進行相關性分析，結果表明水系公園內部平均溫度與水體面積、水體面積比、綠地面積、不透水面面積具有顯著相關性，其中與水體面積的相關性為-0.573**，水體面積比的相關性為-0.629**，與水體周長面積比相關性不明顯，說明水體是影響公園內部面積的顯著因素，水體面積越大，公園內部平均溫度越低，與水體的形狀相關性不明顯；其次與綠地面積相關性顯著，與面積比值相關性不明顯；同時ndvi 均值、景觀密度對公園內部平均溫度影響不明顯。

通過內部平均溫度與水體面積方程擬合研究，圖2 為公園平均溫度與水體面積對數擬合，R 方0.402，擬合較好，呈對數遞減，含有水體的公園的水體面積大小集中于0~5hm2，水體面積在0~2.5hm2之間降溫比較明顯，隨著水體面積的增大，溫度下降緩慢。

4 結論

本文通過遙感影響地表溫度反演得到公園樣本內部平均溫度與景觀、形狀特征相關性研究結果，從中得到的結論為：

（1）無水體影響的公園內部降溫效應與綠地相關指標綠地面積比、綠地面積相關性最好，說明綠地對公園有較好的降溫效應；

圖2 公園內部平均溫度與水體面積相關性

（2）有水體影響的公園，公園的內部平均溫度與水體面積、水體面積比相關性最顯著，其次為綠地面積，說明水體是影響公園內部溫度的顯著因素；

（3）無水體影響的公園綠地面積比與公園內部平均溫度存在闕值，當綠地面積比大于此闕值，內部平均溫度隨綠地面積比增大而減小，當綠地面積小于此闕值，內部平均溫度同綠地面積比增大，本文樣本計算得出闕值為0.38；

（4）公園面積與公園內部平均溫度沒有明顯相關性，當公園綠地面積比達到一定的比例，此時公園面積與公園內部平均溫度有顯著相關性；

（5）公園內部平均溫度與形狀指數沒有顯著相關，說明公園的形狀接近正方形或者狹長對于公園內部平均溫度影響影響不明顯。