摘要：20世纪80年代以来,我国的城市化进程逐年加快,同时伴生了较为普遍的城市生态环境问题。其中,城市热岛改变了...20世纪80年代以来,我国的城市化进程逐年加快,同时伴生了较为普遍的城市生态环境问题。其中,城市热岛改变了城市热量环境,影响区域气候、空气质量、城市土壤理化性质、城市生物的分布与行为以及诸多城市生态过程,是引发出一系列生态环境问题的原因之一。至19世纪初,英国气候学家Luke Howard在《伦敦的气候》一书中首先提出了“热岛效应”概念后,国内外众多学者对这个问题进行了广泛和深入的研究。然而,目前的研究主要集中在对城市热岛现状、危害及其影响因素的研究,将热岛与城市规划结合,在城市建设的初期就对热岛进行预测和控制的研究相对不足。近年出现的一些将规划与热岛结合的研究,主要集中在运用WRF、MM5等模型对大尺度城市总体规划热岛效应的研究,以及运用CFD等模型对小尺度修建性详细规划热岛效应的研究,对处于中尺度的控制性详细规划热岛效应的研究较少。本研究综合运用RS（Remote Sensing,遥感）、GIS（Geographic Information System,地理信息系统）、CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体力学）等技术方法,将遥感反演、地面实测和流体模拟相结合,研究不同尺度规划设计指标对城市热环境的影响,建立基于CTTC（Cluster Thermal Time Constant,热时间常数）模型的城市控制性详细规划热环境模拟与评估方法,提出控规与CTTC模型的结合途径。1、采用夏季、秋季、冬季三期Landsat5卫星影像数据,分析了广州中心城区的热岛情况,认为:（1）城市热岛分布有明显的季节差异;（2）夏季,二类居住用地的热岛贡献率最大10.3%,其次为工业用地、道路用地约8%;（3）工业用地M在三个季节都是主要的热岛贡献源,贡献率为8%-10%之间;（4）水域E1和林地E4是最重要的冷源,贡献了冷量的20%-40%,其次是公园绿地在夏季贡献了4.1%,秋冬两季降低为3%左右。2、提取广州中心城区2954块现状建设用地的地表温度,研究城市尺度热环境的影响因子。（1）在夏季,周边环境对地块热环境的影响大于自身建设的影响;（2）在秋冬两季,热环境影响因子相似,周边环境指标和自身建设指标对热环境影响程度相近;（3）单因子回归分析表明,平面（建筑密度、冷源距离和比例等）指标主要影响夏季热环境,立体指标（容积率、高度标准差等）主要影响秋冬热环境;（4）多元线性回归分析表明,夏季热环境的主要影响因子是E1234G1100,秋季主因子是PR100,冬季主因子是Hstd;（5）100m网格受周边环境影响大于自身建设影响,网格尺度≥200m周边指标的权重逐渐减小;（6）当网格尺度≥200m时,PR0、E10、E1234G10三个指标在回归方程中的权重最大,且随着网格尺度的增加权重增加。3、对广州大学城64公顷的三个测区进行的气温实测,研究街区尺度热环境的影响因子。（1）测温点100m范围的城市建设指标对气温的影响较大;（2）测温点周边SVF、场地比例、混凝土比例、乔木覆盖率、草地覆盖率、容积率六个指标对热岛的解释度较大;（3）提出“气地比”指标,将测温点分为三类,采用二元Logistic回归得出不同系列测点的判别方法;（4）构建了气温和地温的回归模型,回归方程的调整R方为0.8894,标准估计误差为0.7951,准确度较高。4、基于CTTC模型构建面向控制性详细规划的热环境评估模型。（1）提出通过“网格化”进行控规热环境模拟的思路和方法;（2）提出面向控规的天空可视因子SVF、逐时阴影率、太阳辐射吸收系数、热时间常数、遮阳、蒸发等关键网格化指标的计算方法;（3）提出考虑周边环境影响的网格“风速比”简化计算模型,模型的预测准确度较高;（4）对模型进行实测检验,全天均值误差基本在±0.5℃以内,误差率约2.5%,最高约4%;白天均值误差基本在±1℃以内,误差率约4%,最高约7.5%。5、控规与CTTC模型的结合途径研究。（1）总结出层高、水面率、硬质地表比例、硬质地表中沥青材质比例、硬质地表中透水地表比例、构筑物遮阳覆盖率、每100㎡绿地乔木数量、可绿化屋顶比例、屋顶绿化比例等9项控规新增热环境控制指标;（2）结合现状用地指标分析,现行政策文件、标准、规范的相关要求,提出各用地类型热环境指标的控规缺省值和建议值。本文的主要创新之处在于:（1）从地块自身、周边环境、与冷热源的距离三个方面构建城市尺度热环境影响因子指标体系,并采用大样本的城市建设用地分析夏、秋、冬三个季节的热环境特征及影响因子。（2）从建筑、场地、材质、绿化四个方面构建街区尺度热环境影响因子指标体系,对比了“同心圆”和“圆环”两种指标计算方法,并提出“气地比”指标。（3）基于CTTC模型提出面向控制性详细规划的热环境评估模型和方法,并提出控规与CTTC模型的结合途径。（4）提出考虑上风向影响的网格风速比预测模型。更多还原显示全部
