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为探究城市水体对局部热环境的影响，研究人员利用 ArcGIS 分析 1991-2021 年达卡市 Landsat 影像，监测湖泊周边 NDVI 和 LST 季节变化。发现湖泊可控制 100-150m 内温度，缓解腹地温差，但全球变暖使降温效果减弱，为城市规划提供参考。
论文解读
研究背景
在全球城市化浪潮中，城市无序扩张带来诸多环境难题。以孟加拉国达卡市为例，其历史与现代发展缺乏规划，绿色和蓝色空间匮乏，建筑密集，致使居民难以享受舒适的居住环境，城市热岛效应（UHI）愈发显著。城市热岛会推高白天温度、降低夜间温度，不仅引发多种疾病，威胁居民健康，还会增加能源消耗，形成恶性循环。而城市湖泊和湿地等蓝色空间，通过水分蒸发和热量储存等方式具备降温潜力，可缓解热岛效应。然而，随着全球气候变暖，城市水体的降温效果逐渐受到挑战。在此背景下，深入研究城市水体对局部热环境的影响，对于改善城市居住环境、实现可持续城市规划至关重要。为了揭示达卡市城市水体与热环境的关系，相关研究人员开展了此项研究，该研究成果发表在《HydroResearch》上。
研究机构与研究内容
研究人员利用美国地质调查局（USGS）网站下载的 Landsat 5、7、8 卫星图像，选取 1991、1996、2001、2006、2011、2016、2021 年的旱季（11 月 - 3 月）和雨季（4 月 - 9 月）图像，在云覆盖小于 5% 的晴朗条件下，运用 ArcGIS V.10.8 的空间分析工具进行栅格图像计算，分析达卡市 Dhanmondi 湖周边地区的归一化植被指数（NDVI）和地表温度（LST）的季节变化，探究城市湖泊对局部热环境的影响。
研究结果
- 植被模式：通过 NDVI 分析发现，除 2001 年因极端高温导致 NDVI 值异常偏低外，夏季 NDVI 值总体呈下降趋势，冬季 NDVI 值也从 1991 年的较高值降至 2021 年的最低值。NDVI 下降表明植被数量和质量减少，这可能与降水不足、树木砍伐及城市化导致的土地利用变化有关，而植被减少加剧了城市热岛效应和地表温度升高。
- LST 模式：对 LST 数据的分析显示，夏季最高温度在 2016 年达到 34.44°C，最低温度在 1996 年为 22.82°C；冬季最高温度在 2006 年为 26.34°C，最低温度在 2011 年为 21.08°C。无论是夏季还是冬季，最高和最低温度均呈上升趋势，且夏季最高温度上升速率（0.91°C 每五年）高于最低温度（0.70°C 每五年）。
- LST 变化模式：在湖泊两岸 100-200m 范围内，温度随距离增加而升高，200m 后温度趋于稳定。夏季左 bank 100m 处温度变化最大为 2.98°C（2001 年），200m 处温度变化速率（0.06°C 每五年）是 100m 处（0.02°C 每五年）的三倍；冬季温度变化相对较小，但整体仍呈上升趋势。
- 评估 LST 变化：结合土地利用情况分析，湖泊周边 100m 内植被和道路等因素影响温度变化，200m 外主要受城市化建设影响，湖泊对温度的影响逐渐减弱。研究表明 Dhanmondi 湖可有效冷却周边 200m 内区域，缓解城市热岛效应。
研究结论与讨论
本研究通过多年遥感数据分析，证实了城市湖泊对局部热环境的显著影响。湖泊能够控制周边 100-150m 内的温度，并缓解腹地的昼夜温差和季节温差。然而，随着时间推移，全球气候变暖导致整体温度上升，且距离湖泊越远（如 200m 处）温度上升速率越快，城市水体的降温效果受到一定限制。该研究结果为城市规划者提供了重要参考，在城市规划中应充分考虑蓝色和绿色空间的布局，以创造舒适的居住环境。同时，研究也指出未来需要进一步考虑风速、光照时间、蒸发率、水质参数以及人为活动等因素对水体降温效果的影响，采用更先进的技术方法（如人工智能、机器学习等）深入研究城市水体的冷却动态，为可持续城市发展提供更全面的科学依据。
