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城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究
摘要:城市尤其是大型城市,在進(jìn)行規(guī)劃的過(guò)程中,不僅需要考慮城市的布局和發(fā)展問(wèn)題,還需要考慮城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題。在目前我國(guó)城市化進(jìn)程逐漸加快的情況下,對(duì)城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)研究,加強(qiáng)城市景觀格局規(guī)劃的科學(xué)性,有助于我國(guó)城市健康發(fā)展。文章基于當(dāng)前我國(guó)城市景觀格局的客觀現(xiàn)狀,對(duì)城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了研究,希望對(duì)相關(guān)城市規(guī)劃工作者有所啟示。
關(guān)鍵詞:城市景觀格局;研究分析;大氣環(huán)境效應(yīng)
一、前言
城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng),指的是城市下墊面通過(guò)影響大氣環(huán)境而對(duì)城市氣候造成的影響,隨著城市的不斷發(fā)展和城市相關(guān)內(nèi)容研究的不斷深入,城市下墊面對(duì)城市的氣候所造成的影響不僅已經(jīng)被完全證實(shí),而且受到了很多科學(xué)家的研究,成為了重要的研究課題。目前,城市尤其是大型城市,在規(guī)劃和發(fā)展的過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)格局規(guī)劃不科學(xué)的情況,很容易影響到城市的氣候,使城市的宜居性降低。因此,有必要對(duì)城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行科學(xué)研究分析,以找到更加科學(xué)的城市規(guī)劃方式,使我國(guó)的城市化走上健康的、可持續(xù)的道路。
二、城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究意義
城市景觀格局在一定程度上對(duì)城市的氣象、溫度、污染物等造成影響,因而會(huì)影響到城市的大氣環(huán)境,這就是城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)。對(duì)城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行研究,具有多方面的意義。首先,城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,對(duì)于研究區(qū)域氣候變化問(wèn)題甚至全球氣候變化問(wèn)題有著重要的幫助,可以為后者提供有力論據(jù)和數(shù)據(jù)支撐;其次,城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,對(duì)于提升城市規(guī)劃的科學(xué)性和合理性,有著重要的參考價(jià)值,可以幫助城市在規(guī)劃過(guò)程中找到最優(yōu)的規(guī)劃方案,提升城市的規(guī)劃質(zhì)量和居民的生活舒適度;最后,城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,有助于我國(guó)城市在新建和擴(kuò)建過(guò)程中實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展,有助于我國(guó)城市化的順利、科學(xué)進(jìn)行[1]。
三、城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究特性
城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,具有一定的復(fù)雜性,是典型的多學(xué)科較差型研究,需要包括氣象學(xué)家、生態(tài)學(xué)家、城市規(guī)劃工作者等多學(xué)科人才的加入,需要應(yīng)用多種學(xué)科的理論知識(shí)和研究方式,才能得到最全面、準(zhǔn)確、科學(xué)的研究成果,這樣的研究成果才能具有更高的指導(dǎo)意義和價(jià)值。在生態(tài)學(xué)方面,此項(xiàng)研究主要是從城市下墊面入手,探討城市景觀格局所產(chǎn)生的大氣環(huán)境效應(yīng);在氣候?qū)W方面,此項(xiàng)研究則傾向于通過(guò)建立氣象模型,利用數(shù)字的推理和計(jì)算來(lái)研究城市景觀格局和城市氣象問(wèn)題之間的聯(lián)系;在城市規(guī)劃方面,主要是將研究成果應(yīng)用于城市的發(fā)展規(guī)劃中,實(shí)現(xiàn)科學(xué)規(guī)劃、合理規(guī)劃,通過(guò)規(guī)劃使城市的氣候不受到城市發(fā)展的影響,甚至通過(guò)規(guī)劃使城市的氣候變得更適宜城市居民的生活。
四、城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究分類(lèi)
城市的下墊面包括各種建筑、水表面、地面等,這些具體的城市下墊面內(nèi)容的空間形態(tài)、結(jié)構(gòu)和布局等共同組成了城市的景觀格局。目前對(duì)于城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)的研究主要是從兩個(gè)方面進(jìn)行的,分別是景觀組分的大氣環(huán)境效應(yīng)研究和景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究。以下對(duì)這兩方面內(nèi)容分別作介紹。
(1)景觀組分的大氣環(huán)境效應(yīng)
在城市下墊面中,景觀組分是多種多樣的,不同類(lèi)型的景觀組分的熱容量、含水量、反射率、表面粗糙度等都是不同的,因而對(duì)城市的能量流動(dòng)、水分流動(dòng)、空氣流動(dòng)等造成的影響也是不同的,城市多種景觀組分對(duì)大氣環(huán)境的影響綜合起來(lái),就構(gòu)成了特定的城市下墊面景觀組分對(duì)大氣環(huán)境的影響效應(yīng)[2],F(xiàn)階段,對(duì)于城市下墊面的人工建筑、各種綠地和水體表面等景觀組分的研究是比較多的,并且取得了良好的研究成果。其中,人工建筑是城市的熱島效應(yīng)產(chǎn)生的重要原因,在城市中人工建筑非常密集,增溫效應(yīng)明顯,相關(guān)的研究還表明,城市的人口越多,城市人工建筑導(dǎo)致的熱島強(qiáng)度也就越高。綠地具有降溫效應(yīng)和增濕效應(yīng),能夠緩解城市熱島效應(yīng)對(duì)城市產(chǎn)生的不利影響,因而在熱島效應(yīng)較為嚴(yán)重的城市中,綠地的建設(shè)是非常必要的,并且綠地組分中的植物量越大,葉片總面積越多,綠地對(duì)熱島效應(yīng)起到的調(diào)節(jié)作用也會(huì)越強(qiáng)。城市景觀中的水體組分,會(huì)引發(fā)“湖泊效應(yīng)”,即增濕效應(yīng),并且在水體的下風(fēng)處,增濕效應(yīng)越明顯,距離水體越遠(yuǎn),增濕效應(yīng)越微弱。
(2)景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)
從景觀生態(tài)學(xué)的角度分析,構(gòu)成城市下墊面的景觀組分是多種多樣的,不同景觀組分的分布情況構(gòu)成了城市的景觀格局。不同景觀組分由于物力特性不同,對(duì)城市大氣環(huán)境所產(chǎn)生的影響是不盡相同的,城市景觀格局在多種景觀組分的共同作用下,產(chǎn)生了城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)。城市景觀格局中,綠地和人工建筑的比例不同會(huì)導(dǎo)致不同的大氣環(huán)境效應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)城市景觀格局中綠地的覆蓋率不到40%時(shí),對(duì)改善城市大氣環(huán)境質(zhì)量影響最明顯的是綠地的內(nèi)部因素,包括綠地的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和空間分布情況等,綠地的組成結(jié)構(gòu)和分布情況決定了綠地的吸塵效果,也影響到綠地調(diào)節(jié)城市的熱島效應(yīng)的實(shí)際效果。相關(guān)的研究已經(jīng)證明,斑優(yōu)格局的城市綠地景觀格局對(duì)城市大氣污染的吸收效果最明顯,相比于斑勻格局綠地景觀、廊道格局綠地景觀和對(duì)照格局綠地景觀,斑優(yōu)格局綠地景觀的應(yīng)用效果是最好的[3]。目前,在城市景觀格局的設(shè)計(jì)中,人們普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是,在綠地面積一定的情況下,植被帶的合理布局以及植被帶寬度的合理設(shè)計(jì),可以產(chǎn)生更強(qiáng)的上升氣流,并創(chuàng)造一定量的降水,同時(shí)具有更好的吸塵能力、調(diào)節(jié)熱島效應(yīng)的能力,對(duì)于改善城市的大氣環(huán)境有著非常積極的作用。在景觀格局對(duì)大氣環(huán)境效應(yīng)的影響越來(lái)越受到人們的關(guān)注的情況下,城市的景觀格局在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也越來(lái)越多地開(kāi)始考慮景觀格局對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生的效應(yīng)問(wèn)題。
五、展望
現(xiàn)如今,人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量給予了高度重視,城市景觀組分可有效改善城市空氣質(zhì)量,對(duì)大氣污染物具有良好的抑制作用,城市景觀組分已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用,但是,我國(guó)在城市景觀格局、城市大氣環(huán)境之間存在的關(guān)系研究,還處于初步階段,需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)城市規(guī)劃提出了更高的要求,城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,對(duì)城市規(guī)劃具有重大的意義,在研究工作當(dāng)中,除了對(duì)格局到過(guò)程,這一種種關(guān)系做深入研究之外,還需要對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行深入的研究。在研究遙感技術(shù)的過(guò)程中,需要重點(diǎn)考慮兩方面的問(wèn)題,第一,就是尋求出具有研究?jī)r(jià)值的參數(shù),該參數(shù)可對(duì)城市景觀格局、大氣環(huán)境這兩者的關(guān)系做研究,現(xiàn)如今,在研究中還未發(fā)現(xiàn)任何景觀水平上所具有的格局參數(shù),其和大氣環(huán)境存在一定的聯(lián)系,現(xiàn)如今,進(jìn)行格局指數(shù)計(jì)算中,所采用的計(jì)算方法大部分是依據(jù)土地覆蓋分類(lèi)等方法進(jìn)行計(jì)算,與研究存在一定的差異,研究中是建立在土地使用分類(lèi)的基礎(chǔ)上,采用常規(guī)景觀格局指數(shù),并沒(méi)有對(duì)是否造成城市大氣環(huán)境做研究,為此,根本無(wú)法將城市下墊面和大氣環(huán)境這兩者之間的關(guān)系所表現(xiàn)出來(lái)。景觀水平研究上,缺乏空間格局的描述方法,因此,在研究上,要增加描述方法,通過(guò)新的方法來(lái)分辨景觀結(jié)構(gòu)之間存在的不同之處,可掌握到景觀格局與過(guò)程、功能等方面之間存在的聯(lián)系。在研究過(guò)程中,尋找出可以將大氣環(huán)境與景觀格局之間的關(guān)系反應(yīng)出來(lái)的參數(shù),對(duì)指數(shù)計(jì)算方法做研究的同時(shí),對(duì)城市下墊面的也要重點(diǎn)進(jìn)行研究,研究出可以通過(guò)城市下墊面來(lái)掌握大氣環(huán)境情況的景觀分類(lèi)策略。現(xiàn)如今,國(guó)外也向該研究方向發(fā)展,在研究景觀分類(lèi)的過(guò)程中,對(duì)其對(duì)大氣環(huán)境的影響因素做研究分析,力爭(zhēng)找出兩者之間的聯(lián)系。遙感技術(shù)的研究,其次,需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題是確定具體的理想中城市景觀格局模式,目前,在氣候的研究工作中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一部分區(qū)域上景觀格局良好的情況下,對(duì)氣候具有一定的改善作用。城市所涉及的區(qū)域范圍比較廣,是否依然可通過(guò)設(shè)計(jì)合理的景觀格局來(lái)進(jìn)行大氣的改善,還需要做進(jìn)一步的研究。深入探究城市景觀格局模式,研究過(guò)程中,首先考慮的問(wèn)題是城市景觀組分空間布局是否存在特定模式的特點(diǎn),假設(shè)具有相同面積大小的綠色,將其安放在不同的空間里,觀察其是否效應(yīng)是否存在差異,進(jìn)行綠地的布置,需要達(dá)到怎樣的要求。第二步需要考慮的問(wèn)題是景觀結(jié)構(gòu)是否存在合理性,例如,人工建筑、水分以及綠地等,這一系列的面積按照怎樣的比例進(jìn)行布局,才科學(xué)合理,才可對(duì)城市大氣環(huán)境氣候具有改善的作用。最后,需要考慮的問(wèn)題是大氣環(huán)境效應(yīng)的最理想格局是否真正的存在,大氣環(huán)境效應(yīng)存在做理想的格局才具有研究的加之,當(dāng)景觀結(jié)構(gòu)在相同的情況下,進(jìn)行景觀組分的布置工作,在結(jié)構(gòu)未發(fā)生任何改變的情況下,景觀組分布置合理,研究其是都可以對(duì)城市大氣環(huán)境具有改善的作用,若是可改善城市大氣環(huán)境,則說(shuō)明存在一個(gè)理想的大氣環(huán)境效應(yīng),相當(dāng)于可通過(guò)景觀組分來(lái)保護(hù)生物多樣性。
六、結(jié)語(yǔ)
總而言之,城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究,是多學(xué)科融合的、具有重要的現(xiàn)實(shí)意義的。城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)的研究,對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)最主要的意義就是可以幫助城市規(guī)劃人員在規(guī)劃城市格局的過(guò)程中,通過(guò)景觀格局的科學(xué)規(guī)劃,使城市的大氣環(huán)境質(zhì)量、空氣污染狀況、熱島效應(yīng)等得到科學(xué)的控制,增加城市的宜居性和未來(lái)發(fā)展?jié)摿Γ兄谖覈?guó)的城市發(fā)展走上健康、可持續(xù)、綠色的道路。在當(dāng)前統(tǒng)計(jì)分析方法和大氣數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的研究方法的支撐下,相信城市景觀格局的大氣環(huán)境效應(yīng)研究還會(huì)取得更加豐碩的成果,為我國(guó)城市的規(guī)劃起到更加科學(xué)的指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn):
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