杭州湾城市群多尺度城市热环境网络特征及其时空演变

《Land》：A Multiscale Thermal Environment Network Framework for Urban Agglomerations: Changes from 2000 to 2020 and Planning Insights from the Hangzhou Bay Region

　　

摘要

在全球气候变化和快速城市化的背景下，城市群的城市热环境（UTE）持续恶化，对区域可持续发展构成日益严峻的挑战。基于网络的方法越来越多地应用于城市热环境研究，但大多数研究仅关注单一空间尺度，对不同尺度下的热连通性关注不足。因此，本研究利用2000年、2010年和2020年的地表温度（LST）数据，结合PLUS（Patch-generating Land Use Simulation）模型和电路理论，构建了杭州湾城市群的多尺度城市热环境网络框架。在城市群尺度上构建了冷源网络，在国家城镇化地区内构建了热源网络，并考察了三个研究时期内各尺度网络的时空变化。结果表明：(1) 低温区仍集中在西南部的山区和主要水体，但面积持续缩减；高温区则不断扩张，并逐渐在杭州湾周边区域连片融合，其中国家城镇化地区内的聚集趋势更为明显。冷源总面积从3249.76 km²下降至2411.50 km²，而热源总面积从1061.32 km²增加至2896.28 km²。(2) 在城市群尺度上，冷源网络的平均廊道长度从12.23 km增加到17.41 km，而α、β和γ指数则持续下降；在国家城镇化地区内，热源网络的平均廊道长度从17.85 km下降至10.30 km，三个指数在2020年均达到最高值。(3) 冷源网络的阻隔点从冷源集聚区向连接冷源与城镇化地区的过渡区域扩展，而热源网络的瓶颈点则从既有热源集聚区转向新兴热源集聚区。本研究从多尺度网络视角揭示了城市群的热连通性特征，为跨区域热环境管理和气候适应规划提供了空间实证依据。