摘要：局地气候区提供了标准化的城市空间分类框架,在明确局地气候与城市空间形态关系、沟通跨学科的信息等方面有重要作用。以郴州市为例,首先计算、叠加和聚类8个局地气候区指标,获得局地气候区图,然后进一步分析夏季高温月份中不同局地气候区类型的地表温度和热岛强度的时空特点,以及局地气候区指标与平均地表热岛强度之间的关系。最后,从热岛重点控制单元、重点控制局地气候区类型和局地气候区指标3个层面提出缓解城市热岛的规划策略。研究发现,在200m×200m的栅格精度下,郴州市的核心区域以紧密中层(LCZ-2)和紧密低层(LCZ-3)居多,开敞中层(LCZ-5)和开敞低层(LCZ-6)通常出现在核心区外围,紧密高层(LCZ-1)和开敞高层(LCZ-4)数量较少。在夏季高温季节,建成环境型LCZ的平均地表温度明显高于自然环境型,紧密型LCZ-1-3和工业型LCZ-8B的地表温度和地表热岛强度较高。大面积的生态冷源集中在风景名胜区(LCZ-A),其他自然环境型(LCZ-B-D和LCZ-G)在建成区内形成若干小冷源。不透水率、植被覆盖率、天空视域因子与平均地表热岛强度的相关性较高。局地气候区图有助于确定城市热岛缓解的关键区域,为制订城市气候优化相关的规划策略提供重要参考。

摘要：局地气候区LCZ为局地尺度下揭示城市空间形态与热岛效应的关系提供了契机。然而以往研究缺乏多维因子对热岛效应的组合作用分析。本文基于泉州市的Landsat遥感数据、建筑普查数据,以空间形态特征为依据开展LCZ分类,比较不同LCZ的热环境分异特征,进而借助Pearson相关系数分析不同LCZ中空间形态因素与热岛强度UHII的相关关系,运用主成分多元回归方法探讨多种城市空间形态因素对UHII的综合影响与联动关系。结果表明:各LCZ的热环境特征具有显著差异,在建筑低矮、地表裸露的人工建成区(LCZ3、LCZ5等),热岛效应较为显著,而绿地(LCZ1)、水域(LCZ4)的热岛效应则较弱,两者的平均UHII分别为-1.788℃、-2.580℃。在各LCZ中,空间形态因素对UHII的影响程度差异明显,绿地比例、水域比例普遍与UHII呈负相关性,建筑密度、不透水面比例、建筑结构指数与UHII呈正相关性。建筑体积密度、建筑均匀指数、建筑平均高度、建筑高度差与UHII的相关性在各LCZ中并不一致,其相关性与LCZ本身的建筑密度、建筑高度有关。根据分析结果建议采取相应的城市空间规划策略,综合考虑规划策略的降温效率与实施的难易程度,以有效减缓热岛效应。

摘要：适宜的城市规划和景观设计可以有效缓解热岛效应等城市气候因素对人居环境带来的负面影响。揭示城市户外热环境的时空变化特征及其主要影响因子,是调节和改善城市气候环境的理论基础。针对具有特定气候条件和城市形态的杭州市临安区,调查冬季不同局地气候区空气温度时空变化特征,深入分析了景观下垫面组成和空间结构对气温的影响。结果表明,在冬季午后,不同测点温度差异较大,最大温差达3.2℃,且气温主要受测点周围环境影响;到了晚上,各局地气候区内部温差较小,均在0.7~0.9℃,而不同局地气候区之间差异明显,最大温差达2.6℃。通过回归分析发现,冬季午后气温主要受到下垫面结构的影响,而夜晚气温主要受到测点周围100~200 m范围内下垫面组成的影响,此时气温随绿化覆盖率的增加而降低,随建筑覆盖率的增加而升高。研究表明,在城市规划与景观设计过程中,合理控制绿化和建筑的组成比率,优化景观下垫面的三维空间结构,有助于改善城市户外热环境。

摘要：随着近年来极端气候现象的频繁出现,城市热岛效应等气候环境问题越来越受到重视。然而,当前便于城市规划应用的气候研究成果仍然十分有限。局地气候区框架基于城市形态,对城市表面的气候响应能力进行区分,为城市规划与气候信息的衔接提供了新的契机。本文以武汉为案例城市,构建城市局地气候分区图,对分区结果进行了优化和验证,并分析了武汉局地气候区的空间分布特征及其重点类别的城市形态与功能特征。经研究发现,局地气候分区框架在城市内部街区尺度上,对城市热环境异质性具有良好的区分能力。该框架中各类别用地的形态特征和功能特征揭示了其在气候敏感性城市规划与设计中的应用潜力与价值。

摘要：气候变化背景下校园室外热环境的重要性凸显,迫切需要科学的设计指引以提升校园热环境。然而,当前研究多局限于单一空间或室内环境,缺乏多空间的对比研究,忽略了室外热环境多要素相互影响的复杂特性。基于此,研究基于局地气候区理论,选取了3类开放空间和3类建成环境,结合实测和问卷调研探究校园室外热舒适关键影响因素,进而提出针对性的优化策略,以期为夏热冬暖地区校园室外热环境营造提供设计指引。

摘要：文章基于对武汉局地气候区图的研究。在研究局地气候区绘制时必须基于对武汉城市形态特征的了解,确定局地气候区的各类型区。因此文章主要对武汉市城市结构最复杂的汉口老城区,通过操作无人机对武汉市老城区拍摄了可以表现老城区城市形态的照片,加上部分走访调查,再结合实景地图最后得到了详细调研结果,部分局地气候区类型可据此增加或删减以使局地气候区的预设类型的确定更准确,从而得到更精确的局地气候区图。更好地响应国家零碳建筑的政策,将武汉市城市规划设计和气候结合起来。城市形态信息对于城市气候应用、城市规划和设计以及未来城市生活环境的改善至关重要。特别是在发展中国家,需要高精度和可靠的城市地形图。本研究得到的LCZ图规划和设计建议,有助于全球城市气候与城市规划研究。

摘要：在全球气候变暖与城市化进程加快的背景下,城市热环境受到广泛关注。了解城市热环境时空变化和城市空间形态对城市局地气候的影响对于缓解城市热岛效应至关重要。ECOSTRESS在昼夜不同时刻获取高时间分辨率地表温度(Land Surface Temperature,LST)为从精细化时空尺度对城市热环境进行动态评估提供了数据支持。本文基于局地气候区(Local Climate Zones,LCZ)视角,利用ECOSTRESS LST数据探究了北京市六环内夏季地表城市热岛强度(Surface Urban Heat Island Intensity,SUHII)的日尺度时空变化特征以及LCZ类间和类内SUHII差异。结果表明:(1)研究区夏季SUHII具有时空异质性,清晨6时左右,SUHII最低,上午10时左右,SUHII达到最高,下午SUHII逐渐下降,傍晚18时左右开始上升,21时左右达到夜间最高值;(2)在日尺度上,不同类型LCZ表现出显著的热源/汇角色差异。建筑类型LCZ(除LCZ 9)和自然类型LCZ E~F整体上为热源,LCZ 9和LCZ B~C整体上为热汇,LCZ A和LCZ G存在昼夜源汇角色变化;(3) LCZ类内SUHII表现出显著的昼夜和类型差异。LCZ类内SUHII差异在清晨6时左右最小,在下午13时左右达到最大值。建筑类型LCZ中,低层建筑类内SUHII差异总体上高于中高层建筑。自然类型LCZ中,LCZ C和LCZ E类内SUHII差异相对较小,而LCZ D、LCZ F和LCZ G类内SUHII差异相对较大;(4) LCZ类型表现出昼夜不同的热特性和源汇角色变化。LCZ G存在昼夜源汇变化,夜间呈现出明显的城市热源特性。本文所采用的10个时刻的ECOSTRESS LST数据克服了以往利用单一固定时刻的LST数据对于SUHII的高估和低估,所得到的LCZ类间和类内SUHII差异对比结果降低了城市热环境定量研究的不确定性,并为城市热环境源汇景观设计的昼夜权衡提供了理论依据和实践支持。

摘要：由于城市地物类型的复杂性和多样性,一般的土地分类体系类型简单,局地气候分区分类体系能够得到多类型精细化分类。因此,本文基于高分二号光学影像(GF-2)和合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)影像,以局地气候分类体系为理论基础,通过构建土地利用类型样本库,借助随机森林和神经网络分类器,得到2020年兰州市城区的精细化土地利用类型;最后通过构建建筑成像几何关系模型自动识别阴影,校正分类结果。结果表明,2020年兰州市城区土地利用类型以建筑用地和林地为主,其占比达到占69.6%;分类方法中神经网络分类器的分类精度优于随机森林,精度可以达到95.3%,Kappa系数为0.94,但随机森林在计算速度及波谱信息差异较小的地方分类精度较高;融合GF-2和极化SAR数据能够更好地改善混分问题,而产生错分的主要原因是高低层土地类型形态和光谱特征的混淆;最终自动识别的阴影类型面积约为4.4 km^(2),提升分类精度0.5%~1.2%。研究成果可为复杂下垫面的城市土地利用精细化分类提供方法支持和城市热岛效应研究提供基础数据。

摘要：已有研究表明,优化城市形态有助于实现建筑节能,但鲜有探讨街区尺度建筑集群能耗的时空分布特征及其与城市形态因子之间的定量关系。研究基于UMI模型对上海市具有不同形态特征的8个典型居住样区进行了能耗模拟与分析。结果显示,城市形态通过影响建筑通风和遮荫状况,作用于街区内对流及辐射热交换过程,进而导致建筑能耗差异。由样区内建筑分布差异引起的全年总能耗最大差值为3.5×10^(5) kW·h,各样区间的全年单位建筑面积能耗(Energy Use Intensity,EUI)最大差异为16.2 kW·h/m^(2);各项形态因子中,体形系数、建筑密度和天空视域系数与EUI呈正相关;而容积率、平均建筑高度和高宽比与EUI为负相关。从控制单一形态因子考虑,高度增加16 m或密度降低14%可实现5%的建筑节能(以全年EUI为标准)。总体上,中层建筑区的全年总能耗和EUI均处在较低水平,为节能效益最优的城市形态类型。研究结果有利于加深对不同城市设计策略达成建筑节能目标的认识,并为环境可持续城市空间设计提供参考。

摘要：城市住区空间形态复杂多样,不同形态下的住区室外热环境在时空维度上呈现出明显差异,而室外热环境品质直接影响居民的身心健康和建筑空调能耗。目前已有研究大多关注单一设计要素对住区热环境及热舒适度的影响,而本研究从建筑布局、建筑高度、开放程度三个方面,系统性探讨南方典型高密度住区的空间形态对室外热环境的综合影响。文中以深圳为代表性城市,根据局地气候区理论,以建筑密度、街巷高宽比、建筑高度、天空可视度等设计要素表征建筑布局、建筑高度、开放程度,从而提取两类密集型、两类开放型的典型真实住区形态。结合实测气象数据和计算模拟方法,通过对典型空间形态的住区热环境对比分析,揭示了空间形态设计要素对室外热环境的影响规律,其中,建筑高度是影响密集型住区热舒适度的关键指标,街巷高宽比和天空可视度则是影响开放型住区热舒适度的关键指标;研究进一步表明,现有四类典型住区室外空间均不能满足夏季热舒适需求,而仅从空间形态设计要素出发,无法实现昼夜住区热环境的同步改善,还需结合绿化、遮阳等设计策略。研究结果从室外热环境品质提升的视角,为南方高密度城市住区的规划与设计提供科学指引;可进一步集成于城市信息模型(City Information Model,CIM),为城市住区热环境评估、住区新建、更新改造等多种场景提供参考,也为CIM技术在建筑热环境优化决策中的应用奠定基础。