城市绿地空气温度的区位特征及时空分异特征研究 ——以南京市建邺区为例开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义：

近年来，随着城市化进程不断加快，城市人口剧增，导致城市建筑物面积迅速扩大，随之改变了城市原有下垫面^[1,2]，在人类生产活动的共同作用下，形成了城市热岛效应，在极大程度上影响了城市居民的身体健康以及热舒适度，加剧空气污染，严重威胁着城市的生态环境 ^[3]，并与可持续发展理念相悖。

在对于城市空间进行系统性规划和绿地景观设计时，建筑、绿地和水体等等城市要素的配置成为了规划设计的重中之重，合理的城市要素配置能够形成微气候，并且影响和调节城市局地的热环境，在一方面减少城市热岛效应所导致的生态破坏，另一方面可以提高人们热舒适度。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

本文研究聚焦于城市绿地空气温度的时间变化特征和空间变化特征，以及形成温度时空分异特征的影响因子，旨在通过探究影响因子与绿地温度时空分异特征的相关性，解释绿地空气温度在时间尺度和空间尺度上形成的温度特征，揭示影响城市绿地小气候的主要因子，并对今后建筑、绿地和水体等等城市要素的配置提供定性指导，在调节和改善城市热环境的同时为城市空间进行系统性规划和绿地景观设计提供科学依据和建议。

拟解决的关键问题：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

本研究采用场地实测法于2019年秋季（2019年10月-11月）和2019年冬季（2019年12月）对研究区域气温进行测量。每个观察日均对白天（7：00am-18：00pm）和夜晚（18：00pm-次日7：00am）进行实时测量。采用温湿度自动纪录仪进行实时测量，数据采集均在不透水下垫面以上1.5m测得，温度采集间隔为15s，观测时均在微风或静风的晴朗天气下完成。

实验方案：

1、 观测样点的选择

本研究样地位于南京市建邺区，分别选取生态环境中与高密度城市中的绿地，即选取绿博园、中央公园、河西指挥部中的4块绿地作为研究样地，分别为绿博园客服中心、绿博园办公楼、中央公园与河西指挥部（绿博园客服中心与绿博园办公楼属于生态环境中的绿地，中央公园与河西指挥部属于高密度城市中的绿地）。研究区域内地势平坦，可以排除地形和海拔差异对小气候的影响。同时，区域内的街道和建筑均为正东-西、南-北布局，下垫面均为混凝土，即可以排除城市下垫面形态结构对小气候的影响。

2、 影响因素的确定

根据绿地及其周边环境，分别从绿地内部因素和外部环境因素两个方面进行影响因子的选择。绿地内部因素分别为天空可视因子（SVF）、树视图因子（TVF）、绿地覆盖率（GCR）、水体面积比（WAR），外部环境因素分别为风速（WVD）、建筑面积比（FAR）。

3、数据分析

将10月、11月和12月的温度数据进行平均值计算，通过Excel进行数据对比，通过显著性分析总结日均温度在不同环境中（生态环境中、高密度城市中）的变化特征，在通过相关性分析研究影响因子与日均温度是否相干以及相关程度的比较。

在秋季（10月和11月）和冬季（12月）中每月选择3-4日，保证选定日期中均为微风或静风的晴朗天气，分为白天（7：00am-18：00pm）和夜晚（18：00pm-次日7：00am）。在Excel中形成日温度和夜温度折线图进行数据的对比，总结城市绿地日温度和夜温度的差异，并通过双变项和多元线性回归分析定性和定量解释影响因子与日温度、夜温度的关系，探求空气温度昼夜变化的主导因素。

将秋季、冬季的温度数据进行归纳梳理，总结城市绿地不同季节中温度的差异，通过数据分析解释城市绿地空气温度的季节变化特征。最后将温度的昼夜变化特征和季节变化特征结合分析，解释绿地温度昼夜特征在不同季节中差异的原因。

4、讨论总结

对城市绿地空气温度的时空变化特征进行讨论，总结绿地温度时空变化特征的影响因素，并对改善城市绿地热环境的提供相关对策和建议。

4. 研究创新点

本研究创新之处：

1、 在不设置参照点的基础上，将四个样地点的日均温度进行对比，如绿博园客服中心＜绿博园办公楼＜河西指挥部＜中央公园。利用均值差进行不同工况影响因子的显著性分析，总结出不同环境中城市绿地温度差异的原因。

2、 现有的研究多注重于夏季的微气候变化，忽视了寒冷天气时城市绿地产生的微气候特征，本文研究时间为秋冬两季，在研究季节中有所创新。

5. 研究计划与进展

研究计划：

1、 在南京市绿博园、中央公园与河西指挥部中布置测点，每隔1月采集气象仪收集的气象数据。

2、 将气象仪收集的数据在excel中进行整理归纳，通过图表对比分析发现规律。