實(shí)現(xiàn)理想降溫效果的地類配置分析案例1.1地類配置研究方法 現(xiàn)有研究表明，綠地、水體等景觀的面積、形狀和空間分布也會(huì)影響地表溫度變化，因此景觀格局分析已經(jīng)成為熱環(huán)境研究中的主要分析手段之一。景觀指數(shù)是一種對事物空間結(jié)構(gòu)和空間配置等特征進(jìn)行定量描述的指標(biāo)，也是熱環(huán)境相關(guān)研究中常用的分析指標(biāo)ADDINNE.Ref.{81AE7667-FE51-44D4-9013-F1E6A5C23CFA}[24,25,31,38]。由于已經(jīng)識(shí)別出對地表溫度變化有顯著影響的地類，因此可以直接對這些地類從景觀角度分析它們的結(jié)構(gòu)和分布與地表溫度變化的關(guān)系。本次研究從類型水平上選取了聚集度指數(shù)、最大斑塊指數(shù)、平均斑塊面積指數(shù)、平均斑塊形狀指數(shù)來討論景觀配置，因?yàn)樗鼈兛梢栽谔囟▍^(qū)域?qū)Σ煌仡惖目臻g特征進(jìn)行整體性描述。平均斑塊面積指數(shù)和形狀指數(shù)分別描述同類型斑塊的面積大小和形狀復(fù)雜程度的平均水平。最大斑塊指數(shù)表示同類型斑塊中最大斑塊的面積在所有斑塊面積總和中的占比。聚集度指數(shù)表示同類型斑塊的聚集程度。通過在每個(gè)網(wǎng)格中計(jì)算這些指數(shù)，可以從配置的角度清晰的描述每種地類斑塊的空間特征。針對景觀類型尺度的研究，更多考慮不同地類的組合和配置，因此仍然采用格網(wǎng)的形式將研究區(qū)劃分為若干個(gè)網(wǎng)格，以每個(gè)網(wǎng)格為基本研究單元，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格中建設(shè)用地、植被2和水體的各景觀指數(shù)。之前分析地類占比和地表溫度變化相互關(guān)系的網(wǎng)格由于尺度較小，并不適用于整體配置的研究，同時(shí)也要考慮在建筑密度大、人口稠密的城區(qū)中，強(qiáng)烈的熱排放可能會(huì)影響降溫效果，故對研究區(qū)以1km×1km大小的網(wǎng)格進(jìn)行劃分。之后，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的平均地表溫度，進(jìn)一步分別分析各地類的每個(gè)景觀指數(shù)與平均地表溫度的相關(guān)性，以此探究各地類的空間結(jié)構(gòu)和分布對地表溫度變化的影響。1.2實(shí)現(xiàn)理想降溫效果的地類配置基于上述結(jié)果，可以明確建設(shè)用地、植被2和水體與地表溫度變化之間有顯著相關(guān)性，故進(jìn)一步計(jì)算這3種土地覆蓋類型在每個(gè)網(wǎng)格中的聚集度指數(shù)、最大斑塊指數(shù)、平均斑塊面積指數(shù)和平均斑塊形狀指數(shù)，將結(jié)果與相對應(yīng)網(wǎng)格的平均地表溫度進(jìn)行擬合，分析各地類的空間結(jié)構(gòu)和分布對地表溫度變化的影響。1）建設(shè)用地對網(wǎng)格中建設(shè)用地各景觀指數(shù)的計(jì)算結(jié)果和平均地表溫度進(jìn)行擬合如圖1.9，建設(shè)用地的最大斑塊指數(shù)與地表溫度具有極強(qiáng)的正相關(guān)性，R2達(dá)到0.710（ρ<0.01），表明建設(shè)用地的單個(gè)斑塊越大，越在某區(qū)域占主導(dǎo)地位，越能顯著提高地表溫度。建設(shè)用地的平均斑塊面積指數(shù)與平均地表溫度也呈顯著正相關(guān)，擬合結(jié)果的R2達(dá)到0.549（ρ<0.01），表明建設(shè)用地分布的越多就越能提高地表溫度。建設(shè)用地的聚集度指數(shù)與平均地溫也呈正相關(guān)，擬合結(jié)果的R2達(dá)到0.416（ρ<0.01），說明建設(shè)用地的聚集程度增加也能提升地表溫度。建設(shè)用地的平均斑塊形狀指數(shù)則與地表溫度無明顯相關(guān)性，擬合結(jié)果的R2僅有0.049，說明該地區(qū)建設(shè)用地的形狀與地表溫度變化無明顯關(guān)系。圖1.9建設(shè)用地各景觀指數(shù)與平均地表溫度擬合結(jié)果2）植被2對植被2各景觀指數(shù)的計(jì)算結(jié)果和平均地表溫度進(jìn)行擬合分析如圖1.10，植被2的最大斑塊指數(shù)與地表溫度變化呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性，擬合結(jié)果的R2達(dá)到0.519（ρ<0.01），說明林地單個(gè)斑塊越大，越能在一個(gè)區(qū)域占面積主導(dǎo)地位，就能最大限度的實(shí)現(xiàn)降溫效果。植被2的聚集度指數(shù)也與平均地表溫度變化呈負(fù)相關(guān)，擬合結(jié)果的R2為0.257（ρ<0.01），說明林地、灌木斑塊在空間分布上的聚集性也與其降溫效果有著一定聯(lián)系。植被2的平均斑塊面積指數(shù)與地溫變化也有負(fù)相關(guān)關(guān)系，擬合結(jié)果的R2為0.241（ρ<0.01），表明增加林地面積能顯著提高其改善熱環(huán)境的能力。植被2的平均斑塊形狀指數(shù)也與平均地表溫度呈負(fù)相關(guān)，其擬合結(jié)果的R2為0.229（ρ<0.01），因此提高林地斑塊的形狀復(fù)雜程度，也可以有效的提高其降溫效果。圖1.10植被2各景觀指數(shù)與平均地表溫度擬合結(jié)果3）水體通過對水體的各景觀指數(shù)計(jì)算結(jié)果和平均地表溫度進(jìn)行擬合分析如圖1.11，水體的最大斑塊指數(shù)與地表溫度呈負(fù)相關(guān)，擬合結(jié)果的R2為0.277（ρ<0.01），說明增大單個(gè)斑塊面積也是提高水體降溫效果的有效方式。而水體的聚集度指數(shù)、平均斑塊面積指數(shù)和平均斑塊形狀指數(shù)均與地表溫度變化無明顯相關(guān)性，其擬合結(jié)果的R2分別為0.026、0.036和0.074，說明在該研究區(qū)內(nèi)，水體的面積、形狀和聚集程度均與其降溫效果無明顯相關(guān)性，只有在保證其完整性的情況下提升單個(gè)水體斑塊的面積，使其在一片區(qū)域的配置中占主導(dǎo)地位，才能最大限度的提升它的降溫效果。圖1.11水體各景觀指數(shù)與平均地表溫度擬合結(jié)果從景觀指數(shù)的計(jì)算結(jié)果來看，建設(shè)用地的聚集度指數(shù)、最大斑塊指數(shù)、平均斑塊面積指數(shù)與地表溫度升高均有極強(qiáng)的相關(guān)性。限于人們的需求有時(shí)可能無法降低建筑面積，因此需要特別注意建設(shè)用地的聚集程度越大地表溫度就越高，針對此現(xiàn)象可以結(jié)合降溫距離的研究結(jié)果，考慮在建筑密集的區(qū)域分散布置林地或水體。先前的研究表明綠地的面積、形狀會(huì)影響其降溫效果ADDINNE.Ref.{EA645FF5-47A9-430D-83CC-AF76BCF8BB74}[36,82,83]，在本研究也得出了類似的結(jié)論。植被2的降溫效果與其斑塊本身的形狀、面積、斑塊間的集中連片程度和最大斑塊的面積均有關(guān)系，因此需要兼顧各個(gè)方面，盡量設(shè)計(jì)聚集程度高且形狀復(fù)雜的林地，尤其是在保證一片林地完整性的前提下盡量提高面積。已有研究得出水體的形狀、大小影響其降溫效果，但具體效果在不同地區(qū)存在差異ADDINNE.Ref.{212F628E-91FA-4832-910C-3C7307E73CCE}[84,85,117]。本研究中只