不同土地覆蓋類型對地表溫度變化的影響分析案例基于之前的研究，可以得到各土地覆蓋類型的溫度特征及其變化規(guī)律，但并不清楚這些地類對地表溫度變化的影響，因此選取數(shù)據(jù)質量相對最好且年份最新的2019年為研究時間點，進一步更細致的探究各地類的分布對地表溫度變化的影響。已有研究表明樹木的冠層和樹蔭可以有效降低溫度ADDINNE.Ref.{FE1CF37F-63C8-4CCB-9363-2AF50C02665B}[23,32]，而草地、農田等無冠層植被的降溫效果相對于樹木、灌木等有冠層植物來說并不明顯ADDINNE.Ref.{8C3BA1E0-0574-4620-A4E7-AE31FA0AFD1C}[110,111]。故在此將之前分類中的植被進一步細分為植被1和植被2，其中植被1為草地、農田等無冠層植被所覆蓋的區(qū)域，植被2則為林地、灌木等有冠層植被所覆蓋的區(qū)域，據(jù)此更加細致的探究不同地類分布對地表溫度變化的影響，分類結果如圖1.1。進一步計算植被1和植被2的平均地表溫度分別為31.2℃和30.11℃，均低于2019年研究區(qū)的平均地表溫度32.11℃。之后對細分地類后的2019年土地覆蓋分類結果重新進行精度驗證，選取500個隨機樣點與最接近所使用數(shù)據(jù)成像日期的Googleearth圖像進行比對，可知土地覆蓋類型分類總體精度達到84%。圖1.12019年土地覆蓋分類結果（細分植被后）1.1不同土地覆蓋類型對地表溫度影響的識別方法 在此對研究區(qū)域進行劃分，利用ArcGIS的生成漁網功能，將研究區(qū)劃分為若干個網格，然后利用空間分析方法計算每個網格內各個土地覆蓋類型的面積占比，并計算每個網格中的平均溫度，匯總每個網格的地類占比和平均地表溫度，利用數(shù)理統(tǒng)計方式分別對各地類占比與其對應網格的平均地表溫度進行相關性分析，據(jù)此識別不同地類的分布對地表溫度變化的影響。目前，已有部分研究采用了劃分格網的方式從小尺度上對地類分布與地溫的相互耦合關系進行了探索，但不同研究者對網格尺寸的設定仍有不同意見，如SongADDINNE.Ref.{201038C9-8601-4159-BF22-70A9BACEA9BC}[112]等在分析北京景觀組成和地表溫度間的相關性時發(fā)現(xiàn)660m×660m和720m×720m的網格較為適宜；MyintADDINNE.Ref.{0B807216-4FD3-4E43-8703-4795E69F9F8C}[57]等在分析沙漠城市美國鳳凰城的不透水面和植被覆蓋對氣溫變化的影響時得出使用210m×210m和270m×270m的網格尺寸能得到較好的結果；EstoqueADDINNE.Ref.{97B6773C-8570-4D23-880B-F251A44BA6CA}[113]等在對東南亞三個城市的景觀組成和格局對地溫變化的影響進行了分析之后，建議使用210m×210m和240m×240m大小的網格進行研究?；趯Τ叽绲臓幾h，HouADDINNE.Ref.{859D8DFE-5EDE-4842-9E3B-395A3B6611F2}[111]等則選擇了210m×210m、450m×450m和690m×690m三種尺寸對杭州溫度變化與土地類型的耦合關系進行了分析，得出了較為理想的研究結果。據(jù)此，本文結合已有的研究經驗以及研究區(qū)實地情況，選取210m×210m、450m×450m和660m×660m三種尺寸的網格，從不同空間尺度探究地類分布與地表溫度變化的關系。1.2不同土地覆蓋類型對地表溫度變化的影響1）建設用地在三種不同大小的網格中，分別擬合了建設用地面積占比與平均地表溫度的相互關系如圖1.2。在210m尺寸的格網中，建設用地占比與平均地表溫度顯示出較強的相關性，R2為0.503（ρ<0.01），建設用地的分布能合理解釋地表溫度升高的現(xiàn)象。在450m尺寸的格網中，建設用地占比與地表溫度的正相關性進一步增強，R2為0.650（ρ<0.01），而在660m大小的網格中兩者的相關性進一步提升，R2達到了0.694（ρ<0.01）。由于建設用地主要為建筑、道路等人工不透水面，吸熱能力強，因此與地表溫度變化有強烈的正相關性，而且隨著格網尺寸增加，相關性逐漸增強，說明建設用地是造成城市升溫的主要因素之一，是一種具有熱島效應的土地覆蓋類型。圖1.2建設用地占比與平均地表溫度擬合結果2）裸地分別對三種不同尺寸的網格中裸地的占比和平均地表溫度進行了擬合分析如圖1.3。結果表明，在210m尺寸的網格中，裸地占比與地溫變化無明顯的相關性，兩者擬合結果的R2只有0.002（ρ<0.01），隨著格網尺寸的增加，擬合效果也無明顯變化，在450m大小的格網和660m大小的格網尺寸下，擬合結果的R2分別為0.001和0.004（ρ<0.01），說明裸地雖然是一種自身較熱的土地覆蓋類型，但它對地表溫度的變化基本沒有影響。圖1.3裸地占比與平均地表溫度擬合結果3）植被1對三種尺寸下植被1的占比與平均地表溫度進行擬合如圖1.4，可以看出，在210m、450m和660m的三種格網尺寸下，植被1的面積大小與地表溫度變化均無相關性，R2分別為0.033、0.058、0.078，表明植被1作為被植被所覆蓋的區(qū)域，雖然擁有比建設用地、裸地更低的溫度，但是與地表溫度的變化沒有相關性，說明它不具有明顯的降溫效果。圖1.4植被1占比與平均地表溫度擬合結果4）植被2對植被2面積占比和平均地表溫度的擬合結果如圖1.5，可以看出，在210m大小的網格中，植被2的面積增加可以顯著降低地表溫度，與地表溫度變化有顯著的負相關性，R2達到0.473（ρ<0.01）。隨著格網尺寸的增加，兩者的相關性不斷提升，在450m大小的網格中擬合結果的R2達到0.532（ρ<0.01），在660m大小的網格中這一數(shù)值進一步提升到0.564?？梢钥闯?，植被2除了自身擁有較低的溫度之外，也可以顯著影響地表溫度變化，是一種具有降溫效果的土地覆蓋類型。圖1.5植被2占比與平均地表溫度擬合結果5）水體通過對水體面積比和平均地表溫度進行擬合如圖1.6，可以得出水體分布對地表溫度變化的影響。在210m大小的格網中，水體面積比和平均地表溫度呈顯著的負相關性，R2為0.492（ρ<0.01），證明水體與植被2相同，是一種能有效降低地表溫度的土地覆蓋類型。而與建設用地和植被2不同的是，隨著格網尺寸的增加，水體面積比和平均地表溫度間的相關性明顯下降，在450m大小的格網中，R2降低到0.395（ρ<0.01），而在660m大小的格網中，R2進一步降低至0.298，因此說明水體雖然可以顯著改善城市熱環(huán)境，但其影響范圍相較于植被2可能更小。圖1.6水體占比與平均地表溫度擬合結果通過對不同土地覆蓋類型的分布與平均地表溫度進行相關性分析，可以得知建設用地、植被2和水體與地表溫度變化有顯著相關性，而裸露的自然表面和無冠層植物覆蓋的地表無法對地表溫度變化產生明顯影響。其中，植被2這類擁有冠層的植物具有顯著降溫效果，而且隨著格網尺寸的增加，植被2與地表溫度變化的相關性會隨之提升。相比之下，沒有冠層的植被1無法像有冠層的植物阻隔太陽輻射而降低溫度ADDINNE.Ref.{9AAB9B03-F5FC-4ACB-98A9-5990A2B3D886}[23,32]，對地表溫度變化無法產生顯著影響。因此，盡管植被1和植被2自身的平均地表溫度均低于研究區(qū)整體的平均地表溫度，但在研究他們對地表溫度變化的影響時將兩者統(tǒng)一劃分為綠地進行分析可能是不夠嚴謹?shù)腁DDINNE.Ref.{C60AE184-D98E-4C28-8436-5F7F5D898D87}[37,56]。水體的平均溫度是所有地類中最低的，也具有降溫作用，但隨著格網尺寸的增加，水體的分布與地表溫度的相關性逐漸降低，說明其降溫效果可能不如植被2。這也可能與研究區(qū)大部分水體周圍為高密度建成區(qū)有關，城市形態(tài)已被發(fā)現(xiàn)與水體降溫效果有著潛在的聯(lián)系ADDINNE.Ref.{09963580-F3A7-4EF9-9007-1B7A484FA106}[114]。人工不透水面長久以來已被證實是城市熱島效應產生的最主要原因之一ADDINNE.Ref