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城市地表热环境生态调控模型

Science China Press

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IMAGE: EcoCity模型框架结构 view more 

Credit: ©《中国科学》杂志社

基于城市区位论、城市景观原理和地表辐射能量平衡理论,构建了城市建成区、功能区、不透水地表和绿地覆盖、建筑材质等级地表结构体系,中国科学院地理科学与资源研究所匡文慧副研究员与其研究小组开展了城市不同下垫面地表温度、空气温度、比辐射率、向下短波、反照率、向上/向下长波、潜热、显热和土壤热通量等10余个参数Landsat TM/MODIS遥感地面同步观测实验,对地表结构组分与辐射能量参数加以校正与验证,自主研发了城市地表结构组分与热环境生态调控模型(EcoCity V1.0)。该研究成果发表在《中国科学:地球科学》2017年第7期上。

EcoCity V1.0模型包括城市地表覆盖遥感监测、城市地表等级结构分析、未来城市扩张与组分比例控制情景预测、地表辐射通量参数定量反演和城市生态规划管理调控与应用5个功能模块。基于该模型,研究人员可以探测北京超大城市地表覆盖组分结构特征,能够揭示不同城市建成区、功能区以及相应的不透水地表和绿地覆盖组分、建筑材质与地表热环境相互作用机制,发现了城市不透水地表和绿地在地表热环境调控方面的生态阈值。

EcoCity模型为城市地表结构特征和地表热通量之间耦合作用机制的理解和时空特征分析提供了有效的支撑,而且对于特定规模城市热岛缓减以及不同功能区绿化控制指标和阈值的界定,提供了普适性通用的计算模型系统, 从而科学有效的服务于城市生态规划与管理。

中文发表信息:匡文慧, 杨天荣, 刘爱琳, 张弛, 陆灯盛, 迟文峰. 2017. 城市地表覆盖结构组分与热环境调控模型(EcoCity)研究——以北京城市为例. 中国科学: 地球科学, 47(7): 847-859, doi: 10.1360/N072016-00273

英文发表信息:KUANG WenHui, YANG TianRong, LIU AiLin, ZHANG Chi, LU DengSheng, CHI WenFeng. 2017. An EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment: Taking Beijing as an example. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 60(6): 1098-1109, doi: 10.1007/s11430-016-9032-9

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