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《山东师范大学》 2018年
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京津冀城市群城市化过程对热环境影响研究

郑倩云  
【摘要】:京津冀城市群是我国北方重要的经济协作区,未来将其着重打造为世界级的城市区域。近10年来,京津冀城市群进入空前快速发展阶段,但生态问题和资源能源问题对城市环境的不利影响也日益突显。城市群城市化对热环境的影响也逐渐受到广泛重视。为促进京津冀一体化协同带动发展,本研究深入探究京津冀城市群城市化对热环境的影响,从而提出减缓对策,提升城市环境质量。以2005年、2010年和2015年三期的MODIS数据作为基础数据,充分结合土地利用数据和社会经济数据,以遥感定量反演和GIS空间分析为技术支撑,采用相关性回归分析的研究方法,从人口、经济和土地城市化的视角分析城市群城市化对热环境的影响。研究内容和结论可分以下几个方面:(1)利用GIS软件对校正后的MODIS数据进行掩膜处理,获取2005年、2010年和2015年京津冀城市群地表温度数据;采用密度分级的方法,得出2005年-2015年京津冀城市群地表温度整体呈上升趋势,低温区和中温区面积不断下降,次低温区、次高温区和高温区面积呈持续上升趋势。(2)采用密度分级对该地表温度数据进行热力等级划分,分析城市群热力景观时空格局及变化特征。通过计算2005年、2010年和2015年京津冀城市群各城市热岛强度,作为衡量城市热环境状况的定量标准,研究得出:2005年京津冀城市群各城市热岛强度介于0.3℃-1.45℃之间,2005-2010年,除天津和唐山以外,京津冀城市群各城市热岛强度总体呈上升趋势。2010-2015年,京津冀城市群各城市热岛强度整体呈减弱趋势。(3)从人口城市化角度,运用相关性分析法,得出城市人口数量及增量、机动车保有量和全社会房屋竣工面积与热岛强度具有显著的正向关系。其中,2005年、2010年和2015年城市人口与热岛强度的相关系数分别为0.8735、0.8018和0.8333,且人口增量与城市热岛强度的相关系数为0.7993,且均通过了0.01显著性检验;其次,2015年机动车保有量和全社会房屋竣工面积与城市热岛强度的相关系数分别为0.7936和0.8442;从经济城市化角度分别选取2015年地区生产总值和能源消耗,其相关系数分别为0.6526和0.7183。(4)基于2005年、2010年和2015年土地利用数据,采用目视解译的方法,提取三个时期10个城市的建成区边界,分析近10年来京津冀城市群城市用地扩张的规律和形态特征,采用回归分析的方法,选取2015年建成面积及2005-2015年建成区面积增量,得出相关系数分别为0.8336和0.7689。(5)2005-2015年北京市建成区不断向外扩展以东西为主轴向南北两侧呈摊大饼式扩展;天津市城市扩展也是主要以向周围蔓延,呈块状发展;唐山市城镇扩展主要以双向扩展为主,主要集中于北部丰润区和南部丰南区;承德市和张家口市城市扩展相对不明显。保定市城市扩展扩展相对较慢;石家庄市城市扩展变化非常明显,基本形成“鸟”状形态分布;沧州市和廊坊市城镇扩展较为规律,基本呈四周放射式向外扩展,后五年(2010-2015年)发展相对较快于前五年(2005-2010年),而廊坊市城镇扩展与之相反。(6)采用叠置分析的方法,将京津冀城市群地表温度与其下垫面进行研究分析,城镇用地对高温区贡献最大,水体贡献最小;2005年、2010年和2015年城镇用地与水体的气温差值分别为4.43℃、5.6℃和4.28℃;从京津冀城市群总平均温度来看,最高温度与最低温度相差4.77℃。(7)依据对京津冀城市群城市化进程中选取的三个角度与热岛强度的关系,从降低人为热、改善城市下垫面和合理规划城市空间布局三方面,提出相应的缓解对策,为后期京津冀城市群发展提供有利的建议,以期促进京津冀协同发展。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X16;F299.27

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