基于土地利用时空格局对城市热环境影响的研究

周洋 王雪琴 刘娜娜

摘要：城市热环境作为一种范围性温差现象，土地资源的利用率对热环境会产生重要影响。文章在对研究区重庆进行概述的基础上，对其进行数据调研和分析，针对土地利用现状对城市的生态型温度影响进行了研究。

关键词：土地;时空格局;城市热环境

引言：

土地资源的开发与利用可推动城市经济发展，但城市的现代化建筑发展和各类企业排放污染物在大气逆温层的作用下，将使城市产生热岛效应，对城市生态环境造成不利影响。城市职能部门应对土地资源进行规划利用，确保资源与环境的可持续和协调发展。

一、研究区概况

重庆位于我国中西部直辖市，地理位置东经105°17′～ 110°11′，北纬28°10′～32°13′，其面积为8.24万平方千米，辖区内共有38区县。截止到2018年底，国家统计局数据库资料显示，重庆地区常住人口约为3102万。重庆以丘陵、山地地形为主，长江贯穿境内流程约为700KM，作为大巴山、巫山、武陵山、大娄山的合围区域，在南北向长江贯穿区域，地域呈降级式分布，海拔差值最大为2734.8m，海拔在600m以下面积占整体面积的39%，海拔为600m～1300m的占比面积居中，海拔超出1300m的面积在整体占比中较少，仅为15.6%。全年平均温度约为17℃，且降水量较为丰富。重庆地处亚热带湿润季风气候，一般以黄壤、红壤为主，在地理条件和气候条件的影响下，土壤可分为5个土纲、9种土类、50多种土属等。

二、数据分析

当前城市对于土地的利用，一般以耕地、林地、建筑用地、草地、水域等为主。为保证土地的合理利用，需经过土地规划部门依据社会环境和发展方向做出正确规划。土地的利用率对城市热环境温度将造成一定的影响，在城市发展过程中，建筑及地表将对热量产生折射或持续性散发，同时城市在发展过程中大气易受到的污染，对热量的散发形成阻碍。当城区的温度与郊区温度具有较大差值时，城市主城区将产生环流效应，在逆温层的作用下，导致温度体系处于内在循环，在热量未能及时散失的情况下，将使生态环境受到恶化。为保证测量结果的精确性，结合重庆市的土地变更情况，以2008年到2018年为主要调查目标，并对年检目标进行分析，将得出的数据进行比对。在信息采集过程中，以构建数据模型为主，按照经度和纬度采取范围性测量，同时依据土地的变化情况对关联性信息进行测定，利用计算机电子技术对数据信息进行三维化构建，保证土地利用率和产生的结果可实现精準对接。工作人员应进行多次测量，将数据信息进行综合值比对，将土地的利用情况和地表建筑进行分类，保证土地利用值与温度变化值相一致。

三、土地利用时空格局对城市热环境影响的研究

土地资源作为城市发展重心之一，通过合理的应用可提升城市的发展速率，同时为保证城市的生态环境不受到破坏，应对郊区林地进行栽培与防护，进而城市环境得到改善。在WRF模型统计下，重庆地区在2008年的森林覆盖率为320.52万公顷，随着国家对生态环境的政策保护，同时在环保理念的正确实施下，森林植被的覆盖率逐渐提升，在地理环境和水文环境的优势下，截止到2018年底，森林面积以达到410.78公顷，数量值约为全国平均森林覆盖率的两倍。但同时为保证经济的发展，在政府政策的支持下，建筑行业也呈上升趋势，在2018年供宅用地达到30000亩，建筑行业的兴起以老旧式建筑的重新规划和荒地开垦为主，以实现土地资源的最大化。受到经济原因的限制，城市和郊区发展方向不同，在地理位置和政府的导向作用下，城市化发展为郊区带来的是农田、草地、水域面积的逐渐缩小，而城市逐渐向绿化方向靠拢，但整体土地面积仍呈缩减趋势。土地面积的缩减，建筑物和地表等对温度产生散射现象，在逆温层的限制下，热量的持续聚集，将导致城区温度上升，同时在工厂废气和汽车尾气的共同作用下，将加剧对环境的影响。郊区的城市化使温度进行持续性上升，据相关数据调查，得出2008～2018年平均温度，如下页图1所示。在政策实施和土地过度利用的条件下，建筑用地的面积逐渐增大，土地资源被过度利用，导致生态环境下的气温平衡模式被打破，进而造成城市热岛效应的形成，为此政府部门应将制度与政策相结合，合理利用土地资源，以确保生态环境的稳态发展。

土地作为生态系统之一，城市在建设发展过程中，需对土地资源进行规划利用，以保证城市的发展。当前重庆土地利用一般包括城镇建设用地、耕地、林地、草地、湿地等，植被在覆盖过程中温度变化最为明显的是夏季，主要原因是植被的光合作用和对能量的吸收，使植被周围产生温差，通过大量植被的联合作用，使温度的变化趋势较为明显，其温度变化值如表1。为保证城市热环境维持在稳定状态，政府职能部门应对土地进行规划利用，确保城市植被覆盖率与生态环境的协调发展，进而使城市热环境效应降低。

结语：

综上所述，文章对重庆地区进行介绍，并针对土地利用时空格局对城市热环境产生的影响进行数据分析，通过植被栽培可对生态环境的温度进行稳态控制，使城市温差浮动范围缩小，进而抑制城市热岛效应的发生，从而保护生态环境。

参考文献：

[1]孙思琦，郭泺，薛达元.重庆市巫山县土地利用格局及其生态系统服务价值的时空变化[J].生态科学，2019，38 （01）：176-185.

[2]杨浩，张辉，王少彬.土地利用/覆盖和植被盖度时空格局变化对城市群热环境的影响[J].江苏农业科学，2018，46 （16）：208-213.

[3]刘春芳，王川.基于土地利用变化的黄土丘陵区生境质量时空演变特征——以榆中县为例[J].生态学报，2018，38 （20）：7300-7311.

课题来源：重庆市教委2018年科学技术研究计划青年项目《城镇化建设对地表湿热环境的影响研究——以重庆主城九区为例》（项目编号：KJQN201805204）

作者简介：

1.周洋（1984—12），男，汉族，重庆合川人，硕士，讲师，从事电气工程及自动化控制研究。

2.王雪琴（1984—8），女，汉族，四川遂宁人，硕士，讲师，从事水质监测与评价、水处理工程研究。

3.刘娜娜（1985-12），女，汉族，河北沧州人，硕士，讲师，从事水处理工艺、生态环境研究。