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Urban heat island  effect based on urban heat island source and sink indices in Shenyang, Northeast China.

基于源汇指数的沈阳热岛效应


基于2001和2010年Landsat 遥感影像,利用GIS技术识别沈阳城市热岛源区和汇区,利用地表温度(LST)、源区和汇区面积比率指数(CI)和热岛强度指数(LI),评价分析了沈阳土地利用发展布局模式对热岛效应的影响.结果表明: 2001—2010年,沈阳三环内土地利用类型变化较大,导致热岛源、汇区面积变化明显,且主要发生在二环和三环.2001年,一环内热岛源、汇区面积比例分别为94.3%和5.7%,三环内分别为64.0%和36.0%;2010年,其比例在一环内分别为93.4%和6.6%,三环内分别为70.2%和29.8%,说明10年来“摊饼式”土地利用布局决定了沈阳热岛效应的“摊饼式”布局.研究期间,沈阳地表温度从一环至三环均呈递减趋势,热岛效应强度在2001年以单一中心为主,至2010年发展为多中心态势,热岛效应强度等级有所降低.从一环至三环,CI绝对值均呈增加趋势,LI值均小于1,说明期间研究区土地利用布局变化对改善区域热岛效应没有明显作用.

Based on the remote images in 2001 and 2010, the source and sink areas of urban heat island (UHI) in Shenyang City, Northeast China were determined by GIS technique. The effect of urban regional landscape pattern on UHI effect was assessed with land surface temperature (LST ), area rate index (CI) of the source and sink areas and intensity index (LI) of heat island. The results indicated that the land use type changed significantly from 2001 to 2010, which significantly changed the source and sink areas of UHI, especially in the second and third circle regions. The source and sink areas were 94.3% and 5.7% in the first circle region, 64.0% and 36.0% in the third circle region in 2001, while they were 93.4% and 6.6%, 70.2% and 29.8% in 2010, respectively. It suggested that the land use pattern extended by a round shape in Shenyang led to the corresponding UHI pattern. The LST in the study area tended to decrease from the first circle region to the third. The UHI intensity was characterized with a single center in 2001 and with several centers in 2010, and the grade of UHI intensity was in a decreasing trend from 2001 to 2010. The absolute value of CI increased from the first circle region to the third, and the LI was close to 1, suggesting the change in land use pattern had no significant influence on UHI in Shenyang.


全 文 :基于源汇指数的沈阳热岛效应*
李丽光1 摇 许申来2 摇 王宏博1 摇 赵梓淇1 摇 蔡摇 福1 摇 武晋雯1 摇 陈鹏狮3 摇 张玉书1**
( 1中国气象局沈阳大气环境研究所, 沈阳 110166; 2北京清控人居环境研究所, 北京 100083; 3辽宁省气象科学研究所, 沈阳
110166)
摘摇 要摇 基于 2001 和 2010 年 Landsat 遥感影像,利用 GIS 技术识别沈阳城市热岛源区和汇
区,利用地表温度(LST)、源区和汇区面积比率指数(CI)和热岛强度指数(LI),评价分析了沈
阳土地利用发展布局模式对热岛效应的影响. 结果表明: 2001—2010 年,沈阳三环内土地利
用类型变化较大,导致热岛源、汇区面积变化明显,且主要发生在二环和三环. 2001 年,一环内
热岛源、汇区面积比例分别为 94. 3%和 5. 7% ,三环内分别为 64. 0%和 36. 0% ;2010 年,其比
例在一环内分别为 93. 4%和 6. 6% ,三环内分别为 70. 2%和 29. 8% ,说明 10 年来“摊饼式冶
土地利用布局决定了沈阳热岛效应的“摊饼式冶布局.研究期间,沈阳地表温度从一环至三环
均呈递减趋势,热岛效应强度在 2001 年以单一中心为主,至 2010 年发展为多中心态势,热岛
效应强度等级有所降低.从一环至三环,CI 绝对值均呈增加趋势,LI 值均小于 1,说明期间研
究区土地利用布局变化对改善区域热岛效应没有明显作用.
关键词摇 城市热岛源区摇 城市热岛汇区摇 热岛源汇指数摇 地表温度
文章编号摇 1001-9332(2013)12-3446-07摇 中图分类号摇 X16摇 文献标识码摇 A
Urban heat island effect based on urban heat island source and sink indices in Shenyang,
Northeast China. LI Li鄄guang1, XU Shen鄄lai2, WANG Hong鄄bo1, ZHAO Zi鄄qi1, CAI Fu1, WU
Jin鄄wen1, CHEN Peng鄄shi3, ZHANG Yu鄄shu1 ( 1 Institute of Atmospheric Environment, China Mete鄄
orological Administration, Shenyang 110166, China; 2Tsinghua Holdings Human Settlements Envi鄄
ronment Institute Co. , Ltd, Beijing 100083, China; 3 Institute of Meteorological Science, Shenyang
110166, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(12): 3446-3452.
Abstract: Based on the remote images in 2001 and 2010, the source and sink areas of urban heat
island (UHI) in Shenyang City, Northeast China were determined by GIS technique. The effect of
urban regional landscape pattern on UHI effect was assessed with land surface temperature (LST ),
area rate index (CI) of the source and sink areas and intensity index (LI) of heat island. The re鄄
sults indicated that the land use type changed significantly from 2001 to 2010, which significantly
changed the source and sink areas of UHI, especially in the second and third circle regions. The
source and sink areas were 94. 3% and 5. 7% in the first circle region, 64. 0% and 36. 0% in the
third circle region in 2001, while they were 93. 4% and 6. 6% , 70. 2% and 29. 8% in 2010, re鄄
spectively. It suggested that the land use pattern extended by a round shape in Shenyang led to the
corresponding UHI pattern. The LST in the study area tended to decrease from the first circle region
to the third. The UHI intensity was characterized with a single center in 2001 and with several cen鄄
ters in 2010, and the grade of UHI intensity was in a decreasing trend from 2001 to 2010. The ab鄄
solute value of CI increased from the first circle region to the third, and the LI was close to 1, sug鄄
gesting the change in land use pattern had no significant influence on UHI in Shenyang.
Key words: source area of urban heat island; sink area of urban heat island; source and sink index
of heat island; land surface temperature.
*国家自然科学基金面上项目(41101077)资助.
**通讯作者. E鄄mail: yushuzhang@ 163. com
2013鄄04鄄17 收稿,2013鄄09鄄24 接受.
摇 摇 城市化是社会发展的必然趋势,城市化进程的
加快、城市空间的扩展使城市热岛 ( urban heat
island,UHI)现象越来越明显[1-3],其影响范围和强
度也在不断增加[4-6] .城市热岛对城市生态环境、城
市居民的生产生活和身体健康有较大的负面影响,
同时使城市增温更加显著,在夏季还易造成高温热
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 12 月摇 第 24 卷摇 第 12 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2013,24(12): 3446-3452
浪等气象灾害.因此,有关城市热岛的研究对改善人
居环境、城市规划、城市气候评估以及城市可持续发
展等具有重要意义.
基于遥感的城市热岛研究,最早由 Rao[7]于
1972 年提出,此后许多学者对城市热岛的时间[8-9]、
空间[10-11]特征进行了大量研究. 一般来讲,城市热
岛出现在人口密集、建筑物密度大、工商业最集中的
地区,而郊区通常由于有较好的植被覆盖,热岛强度
较小[12-16] .解修平等[17]基于 Landsat TM 资料对西
安的研究表明,商业和工业用地热岛强度较大,绿地
和水体的热岛强度较弱. 杨英宝和江南[18]研究表
明,热岛强度的增长在空间上存在差异,南京城镇居
民点及工矿用地的热岛强度增加最多. Pongracz
等[19]利用 MODIS 资料对匈牙利 10 个人口较多城
市的热岛研究表明,夜晚的热岛强度高于白天.陈利
顶等[20]将大气污染中的源汇理论引入景观生态学,
提出利用源汇理念研究城市热岛效应的方法. Xu[21]
根据这一理论,利用遥感资料在方法上进行探讨,并
以北京为例,将主城区分为 4 个正方形区域,计算每
个区域对北京城市热岛的贡献.
从目前的城市热岛效应研究进展来看,在空间
尺度上,多集中在单一土地利用类型热岛效应比较
与分析[22-24];在时间尺度上,多集中在不同季节、不
同时段热岛效应比较分析[25-26] .而作为热岛领域重
要的技术难点,对区域尺度上热岛效应的比较研究
较少[27],对区域土地利用布局与热岛效应关系的研
究则更是鲜见[28] . 本文利用 2001 和 2010 年的
Landsat ETM+和 TM影像资料,建立基于源汇理论的
热岛效应评价指数,对沈阳城市热岛源区和汇区特
征进行分析,以期为区域土地利用布局与热岛效应
关系研究提供新的视角,并为城市规划和城市气候
评估提供参考.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
沈阳市(41毅12忆—42毅17忆 N,122毅25忆—123毅48忆 E)
图 1摇 研究区位置示意图
Fig. 1摇 Sketch map of the location of the study area.
位于辽宁省中部,浑河自东向西穿越市辖区中部,海
拔在 70 ~ 200 m,总面积 1. 3伊104km2,其中,市区面
积 3. 5伊103 km2(包括原 4 个郊区面积),人口数量
718 万[29] .沈阳属于温带半湿润大陆性季风气候,
日照丰富,四季分明,降水集中在 7—9 月,年平均气
温 6. 7 ~ 8. 4 益,温差较大,年均降水量 600 ~ 800
mm,年无霜期 150 ~ 170 d[30] . 沈阳地势以平原为
主,由东北向西南缓缓倾斜;市区平坦,起伏较小.本
文以沈阳市三环以内为主要研究区域(图 1).
1郾 2摇 资料来源及其预处理
本文数据包括 2001 年 8 月 11 日 Landsat ETM+
遥感影像,2010 年 8 月 12 日 Landsat TM遥感影像,
沈阳市行政区划图,2001 和 2010 年沈阳市区地形
图与道路交通图和其他文字数据材料等. 研究所用
影像日的天气晴好,各气象因子见表 1,气象资料来
源于辽宁省气象局档案馆.
利用地形图对遥感影像进行几何精纠正,误差
控制在 1 个像元以内.解译方法为目视解译与监督
分类相结合.本文将研究区土地利用类型分为建筑
用地、绿地、农田、道路、水体、弃地 6 类,分类精度达
到 81. 2% .
1郾 3摇 地表温度反演
采用覃志豪等[31]的单窗算法求算地表温度
(LST).首先将 TM遥感影像中第 6 波段数值转换为
光谱辐射强度(L姿),公式如下:
表 1摇 影像对应日的气象条件
Table 1摇 Description of meteorological factors on August 11, 2011 and August 12, 2012
影像日期
Date of
image
平均气温
Average
temperature
(益)
降水量
Precipitation
(mm)
风速
Wind speed
(m·s-1)
相对湿度
Relative
humidity
(% )
日平均总云量
Daily mean
total cloud
cover
日平均低云量
Daily mean
low cloud
cover
2001鄄08鄄11 24. 0 0 2. 5 65 0 0
2010鄄08鄄12 25. 0 0 1. 6 80 2. 8 2. 5
744312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李丽光等: 基于源汇指数的沈阳热岛效应摇 摇 摇 摇 摇
摇 摇 L姿 =Lmin 姿+
(Lmax 姿-Lmin 姿)伊Qdn
Qmax
(1)
式中:L姿为 TM 遥感器接收到的辐射强度(W·m-2
·sr-1·滋m-1);Lmax 姿和 Lmin 姿分别为辐射强度的最大
值和最小值;Qmax为最大 DN值,为 255;Qdn为像元灰
度值.
然后将光谱辐射强度( L)转换为传感器亮温
(BT,K),公式如下:
BT=K2 / [ln(
K1
L +1)] (2)
式中:K1和 K2均为校正系数. 对于 Landsat ETM+影
像和 TM影像,校正系数是不同的,ETM+影像中,K1
和 K2 分别为 666郾 09 W · m-2 · sr-1 · 滋m-1 和
1282郾 71 K, TM 影像中, K1 和 K2 分别为 607郾 76
W·m-2·sr-1·滋m-1和 1260. 56 K;L为光谱辐射强
度(W·m-2·sr-1·滋m-1).
TS=K2 / [1+ln(
姿·BT
籽 ·ln着)] (3)
式中:TS为地表温度(K);姿 为放射辐射波长(11. 5
滋m);籽为 1. 438 伊10-2 mK;着为表面波谱辐射率.
1郾 4摇 热岛源汇指数计算
城市热岛可分为城市边界层热岛、城市冠层热
岛和城市地表热岛[32],本文仅分析城市地表热岛.
根据源汇景观理论及其生态学意义,将建筑用地、道
路、弃地 3 类增强城市热岛效应的下垫面类型称为
热岛源区,将绿地、水体、农田 3 类减缓城市热岛效
应的下垫面类型称为热岛汇区[21] .将影响热岛强度
的景观(也可称为土地利用类型或下垫面)分为两
类,即源和汇.对于局地尺度上地表热岛强度而言,
热岛源和热岛汇对热岛强度的贡献是不同的. 将源
区或汇区所有像元的平均温度作为源区或汇区温
度,计算源区或汇区与研究区平均温度的差值,利用
差值与源区或汇区面积的百分比的乘积来确定其对
热岛的贡献[21] .热岛强度指数指热岛源区面积比率
指数与热岛汇区面积比率指数的比值的绝对值,该
指数可以用来比较不同区域城市地表热岛强度.
面积比率指数(CI)和热岛强度指数(LI)计算
公式如下:
CI = Dt伊S (4)
式中:Dt为汇区或源区与整个区域的温差;S 为源区
或汇区占整个区域的百分比.对于源区,Dt>0,CI 值
也>0;对于汇区,Dt<0,CI值<0.
LI= |CIsin / CI sou | (5)
式中:CIsin和 CIsou分别为汇区、源区的面积比率指
数. LI值>1,表现为减缓城市热岛效应;LI 值<1,表
现为增强城市热岛效应;LI 值 = 1,表明既不增强也
不减缓城市热岛效应.
1. 5摇 相对热岛强度计算摇
引入相对亮温来表示城市热岛强度.相对亮温
指该点亮温减去平均亮温与区内平均亮温之比[33] .
其计算公式如下:
TR =(Ti-Ta) / Ta (6)
式中:TR为相对亮温,它是一个无量纲的比值,在本
文也称为相对热岛强度;Ti为研究区第 i 点亮温;Ta
为研究区平均亮温.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 沈阳城市土地利用发展布局
2001—2010 年,沈阳三环内土地利用类型变化
较大(图 2).总体来讲,建筑用地、绿地、水体、道路
面积有所增加,农田和弃地面积逐渐减少. 与 2001
年相比,2010 年建筑用地和道路面积增加最多的区
域在二三环间,二者在此区域分别增加 21. 2%和
34. 4% ;绿地面积在各个区域均有增加,除一环和二
环内增加较少外,分别为 15. 5%和 18. 3% ,二三环
间的增幅最大,达 57. 3% ;与建筑面积、绿地面积和
道路面积增加幅度相比,各区域水体面积的增幅较
小,二环内增幅最大,为 60. 0% ,其他区域增幅较
小;6 种土地利用类型中,农田面积减少最明显,尤
其是二环内,约减少 82. 3% ,其他区域减少约 35% ;
弃地面积在一二环间的减幅较小,约减少 37. 3% .
沈阳三环内土地利用类型的变化,说明 2001—2010
年间沈阳城市土地利用发展布局呈现“摊饼冶模式.
2郾 2摇 “摊饼冶发展布局下热岛源、汇区面积的变化
研究期间土地利用的摊饼式发展导致热岛源、
汇区布局和面积发生变化. 2001—2010 年,二环内
源面积、汇面积变化不大,而三环内源面积明显增
加、汇面积明显减少(图 3).热岛源区面积比例从一
环至三环呈减少趋势,而热岛汇区面积比例呈增加
趋势 (表 2 ). 2001 年,一环内热岛源区面积占
94郾 3% ,热岛汇区面积仅为 5. 7% ,而三环内热岛源
区和汇区面积比例分别为 64. 0%和 36. 0% ,表明一
环内热岛强度较大. 2010 年,一环内热岛源区面积
占 93. 4% ,比 2001 年稍有下降,汇区面积比例增加
至 6. 6% ,比 2001 年稍有增加,三环内源区面积占
70郾 2% ,汇区面积占 29. 8% ,表明热岛源区不断向
近效地区扩展. 二三环间的源区、汇区面积变化较
大. 2001 年,该区域源、汇区面积比例分别为 50郾 3%
8443 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 2摇 2001 和 2010 年沈阳热岛源、汇面积比例
Table 2摇 Percentages of source and sink areas in 2001 and
2010 in Shenyang (%)
地点
Site
2001
源面积
Source area
汇面积
Sink area
2010
源面积
Source area
汇面积
Sink area
一环 The first circle 94. 3 5. 7 93. 4 6. 6
二环 The second circle 89. 1 10. 9 89. 8 10. 2
三环 The third circle 64. 0 36. 0 70. 2 29. 8
一二环间 Area between
the first and second cir鄄
cles
86. 2 13. 8 87. 8 12. 2
二三环间 Area between
the second and third cir鄄
cles
50. 3 49. 7 59. 5 40. 5
一三环间 Area between
the first and third circles
59. 7 40. 3 66. 9 33. 1
和 49. 7% ,2010 年变为 59. 5%和 40. 5% ,减缓城市
热岛效应的汇区面积比例减少了 9. 2% .研究期间,
源区面积增加、汇区面积减少的趋势从城市中心向
周边区域扩展.
2郾 3摇 土地利用发展模式的热岛效应评价
沈阳市一环至三环的地表温度呈逐渐递减趋势
(图 4). 一环温度最高,二三环间温度最低. 2001
年,沈阳一环至三环平均地表温度在 303. 01 ~
307郾 84 K,其中,一环、二环、三环地表温度分别为
307. 84、307. 05 和 304. 44 K,一环与三环平均温度
相差 3. 40 K. 2010 年,一环至三环平均地表温度为
303. 87 ~ 307. 07 K,其中,一环、二环、三环地表温度
分别为 307. 07、306. 64 和 304. 86 K,一环与三环平
均温度相差 2. 21 K.
图 2摇 2001 和 2010 年沈阳土地利用类型分布
Fig. 2摇 Distribution of land use types in 2001 and 2010 in Shenyang.
图 3摇 2001 和 2010 年沈阳热岛源、汇区面积分布
Fig. 3摇 Distribution of source area and sink area in 2001 and 2010 in Shenyang.
图 4摇 2001 和 2010 年沈阳地表温度的空间分布
Fig. 4摇 Spatial distribution of land surface temperature in 2001 and 2010 in Shenyang.
944312 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李丽光等: 基于源汇指数的沈阳热岛效应摇 摇 摇 摇 摇
图 5摇 2001 和 2010 年沈阳热岛强度等级空间分布
Fig. 5摇 Spatial distribution of UHI intensity grades in 2001 and 2010 in Shenyang.
摇 摇 参考文献[34]对热岛强度的分级标准,根据相
对亮温,结合研究区实际情况,将热岛效应强度分为
5 级(表 3).从热岛强度等级分布来看(图 5),除二
环北部的北陵公园表现为绿岛外,其他绿岛等级主
要出现在三环边缘地区. 2001 年,沈阳三环内热岛
效应强度表现为单一的中心,有明显的极强热岛等
级出现,主要分布在一环边缘的西部地区 (铁西
区),一环和二环内均以强热岛等级及以上等级为
主;2010 年,沈阳三环内热岛效应强度不再表现为
单一中心,而呈多中心态势发展,但热岛效应强度等
级有所下降 ,一环和二环内热岛效应强度等级
表 3摇 热岛强度分级标准[34]
Table 3摇 Standard of urban heat island intensity classifica鄄
tion[34]
相对亮温
Relative bright
temperature
<0 0 ~ 0. 1 0. 1 ~ 0. 2 0. 2 ~ 0. 4 >0. 4
等级
Intensity grades
玉 域 芋 郁 吁
玉:绿岛 Green island;域:弱热岛 Weak urban heat island; 芋:中等热岛 Middle
urban heat island; 郁:强热岛 Strong urban heat island; 吁:极强热岛 Strongest
urban heat island.
图 6摇 2001 和 2010 年沈阳热岛源(a)、汇(b)区地表温度
Fig. 6 摇 Land surface temperature ( LST) of source ( a) and
sink (b) areas in 2001 and 2010 in Shenyang.
A:一环 The first circle; B:二环 The second circle; C:三环 The third
circle; D:一二环间 Area between the first and second circles; E:二三
环间 Area between the second and third circles; F:一三环间 Area be鄄
tween the first and third circles.
以中等热岛强度等级为主.
摇 摇 沈阳热岛源汇区温度从市中心一环至近郊三环
呈递减趋势(图 6). 2001 年,热岛源汇区温差在一
环、二环和三环分别为 3. 99、4. 05 和 3. 86 K,而
2010 年分别为 3. 18、3. 75 和 3. 84 K,表明 10 年间,
沈阳城市热岛源汇区温差为微弱的减少趋势,尤其
是一环内温差减少幅度最大. 2001 和 2010 年相比,
源区平均温差在一环、二环和三环分别相差 0. 78、
0. 46 和 0. 28 K,而汇区平均温差分别相差 0. 03、
0郾 16 和 0. 26 K,热岛源区的增幅大于热岛汇区的
增幅.
摇 摇 为验证 Xu[21]构建的热岛源汇指数,选取图 7
中 A和 B 两个典型区域,A 区源、汇面积比例分别
为 99%和 1% ,属于典型的强热岛区,B 区源、汇面
积比例分别为 70%和 30% ,A区源、汇 CI 指数分别
为 0. 039 和-0. 006,B区源、汇 CI指数分别为 1郾 093
和-1郾 145,A区和 B区 LI指数分别为 0郾 15 和 1郾 05,
表明 A区对热岛效应有增强作用,而 B 区则具有减
缓热岛强度的作用,同时也证明热岛源、汇指数能够
反映对热岛效应的贡献.在沈阳三环内的研究区中,
热岛源区 CI 指数均为正值,从一环到三环逐渐增
大;热 岛 汇 区 CI 指 数 均 为 负 值, 从 一 环 至
三环汇区CI指数的绝对值也呈增加趋势(表4 ) .
图 7摇 沈阳热岛效应典型区域(A、B)示意图
Fig. 7摇 Sketch map of typical UHI intensity area ( A, B) in
Shenyang.
0543 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 4摇 2001 和 2010 年沈阳热岛源汇指数
Table 4摇 Source and sink indices in 2001 and 2010 in Shenyang
地点
Site
2001
CI源
CI in
source area
CI汇
CI in
sink area
LI
2010
CI源
CI in
source area
CI汇
CI in
sink area
LI
一环 The first circle 0. 214 -0. 208 0. 97 0. 196 -0. 195 0. 99
二环 The second circle 0. 395 -0. 392 0. 99 0. 350 -0. 343 0. 98
三环 The third circle 1. 185 -1. 180 1. 00 0. 969 -0. 973 1. 00
一二环间 Area between the first and second circles 0. 465 -0. 459 1. 00 0. 413 -0. 410 0. 99
二三环间 Area between the second and third circles 1. 060 -1. 054 0. 99 1. 023 -1. 017 0. 99
一三环间 Area between the first and third circles 1. 152 -1. 148 1. 00 0. 997 -0. 999 1. 00
2001 年,一、二、三环的 LI指数值分别为 0. 97、0. 99
和 1郾 00,2010 年分别为 0. 99、0. 98 和 1. 00. 2001—
2010 年,从一环至三环,CI绝对值均呈增加趋势,LI
值均小于 1,说明期间研究区土地利用布局变化对
改善区域热岛效应没有明显作用.
3摇 讨摇 摇 论
2001—2010 年,沈阳三环内土地利用类型变化
较大,建筑用地、绿地、水体、道路面积有所增加,农
田和弃地面积逐渐减少. 热岛源区面积比例从一环
至三环呈减少趋势,热岛汇区面积比例呈增加趋势.
研究期间,沈阳地表温度、热岛源区温度和热岛汇区
温度从一环至三环均呈递减趋势. 2001 年沈阳热岛
效应以单一的中心为主;2010 年发展为多中心态
势,且热岛效应强度等级有所下降.
从一环至三环,沈阳市源区和汇区 CI指数的绝
对值均呈增加趋势,LI 指数值在 0. 97 ~ 1. 00,表明
一环至三环区域对沈阳城市热岛的总体贡献是增
强. 2001 和 2010 年,一环内源、汇面积比例均为
94%和 6% (表 1),与典型区域 A区源、汇面积比例
(99%和 1% )相似,但 LI 值相差较大,前者分别为
0. 97 和 0. 99,而后者为 0. 15. Xu[21]研究表明,源、
汇比例相同(均为 48%和 52% )的两个区域,其相
应的 LI值分别为 1. 00 和 1. 17,二者对热岛效应的
贡献分别为不增不减和减缓,这表明除源、汇面积
外,源汇的配置方式(即景观格局)对热岛效应的贡
献也不容忽视.今后,应重点对相同面积比例但源汇
配置方式不同、或不同面积比例但源汇配置方式相
同的区域进行研究,深入探讨局地尺度上热岛效应
的影响因子.
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作者简介 摇 李丽光,女,1973 年生,博士,副研究员. 主要从
事城市热环境、生态遥感和全球气候变化研究. E鄄mail:
liliguangyjs@ foxmail. com
责任编辑摇 杨摇 弘
2543 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷