《基於多源數據與WRF模型的城市綠地降溫效應研究》是依託南京大學，由孔繁花擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多源數據與WRF模型的城市綠地降溫效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孔繁花
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
快速城市化改變下墊面屬性，影響地表物質和能量循環，導致區域氣候變化，危及居民生活與安全。建設滿足城市居民和生態需求的可持續綠地系統是協助城市應對氣候變化的根本途徑之一，這迫切需要科學認識綠地景觀格局－過程－功能的相互作用機制。本項目擬以南京市為例，基於實地調查與觀測，結合多源遙感數據，套用GIS技術，探求城市綠地景觀不同結構要素的降溫效應及機制，闡明城市冷島空間變異特徵及其與綠地空間格局之間的定量關係；採用SLUETH模型模擬未來土地利用變化，探討城市化過程對綠地格局的潛在影響；通過對典型綠地的實地與問卷調查，採用重力模型和圖譜理論，基於最小路徑方法，構建綠地生態與宜人景觀網路；最後，利用WRF模型模擬研究不同城市擴展情景下，城市綠地降溫潛力差異，提出通過綠地景觀規劃提升城市應對氣候變化能力的策略。研究成果對減緩氣候變化對城市環境與居民生活的影響具有重要的科學意義和實際套用價值。
結題摘要
城市化導致土地利用類型及格局發生改變，大量的綠地和農田被建設用地代替，下墊面熱屬性特徵與格局相應改變，加上人類生活和生產排放的廢熱，使城市熱島效應不斷加劇、惡化，城市宜居環境受到嚴重威脅。城市發展對區域熱環境變化的影響被越來越關注，成為建設宜居、可持續生態城市的熱點問題。城市綠地是城市自然景觀的重要組成部分，對緩解城市熱島效應具有極其重要的作用。建設可持續綠地系統是協助城市應對氣候變化建設涼爽未來的根本途徑之一，這迫切需要科學認識綠地景觀格局及其與熱環境調控功能的相互作用機制。本項目以南京市為例，基於對氣象植被等的實地調查與觀測，結合多源遙感數據，套用GIS，RS和LiDAR等技術，並基於ENVI-met和WRF 模式數值模擬，多尺度分析了城市綠地降溫效應機制、特徵及影響因素，提出基於綠色基礎設施建設調控城市熱環境的相應策略。研究在套用LiDAR和HOBO氣象觀測站等定點觀測獲取植被和氣象等數據的基礎上，科學的量化了植被冠層結構和遮陰特徵，挖掘了植被降溫主要影響因素及機制，可以指導城市綠化植被物種的科學選擇，實現有效降溫；在街區尺度，基於ENVI-met 三維微氣候數字模模型分析了城市綠地類型及建築物布局等對局地微氣候，特別是熱環境的影響特徵，量化了小尺度破碎綠地帶來的降溫服務，為綠地降溫服務價值量化和指導綠地格局設計有效緩解熱環境和節能提供了科學的方法和思路；在城市尺度基於遙感數據，城市綠地景觀不同結構要素的降溫效應及機制，闡明城市綠地“冷島”空間變異特徵及其與綠地空間格局之間的定量關係，並提出“大陸-島嶼”格局能更好發揮降溫效應；最後，在定點觀測數據支持下，研究採用SLEUTH模型模擬未來土地利用變化，並結合度WRF模式數值模擬研究不同城市擴展情景下，城市熱環境的改變及城市綠地降溫潛力差異，提出通過綠地景觀規劃提升城市應對氣候變化能力的策略。本項目從植被降溫影響因素、降溫機制，到綠地格局最佳化分析、評價和未來綠地應對氣候變化潛力的多尺度綜合分析，為更好的選擇樹種，合理的規劃和最佳化布局城市綠地單元，實現基於綠色基礎設施協助城市應對氣候變化，構建未來涼爽城市提供科學的理論基礎和重要的參考。
