基于空间PCA的兰州市热环境人文驱动因素分析

【摘要】：城市热环境受到地表的物理性质和人类社会经济活动的共同影响,是城市生态环境状况的综合概括与体现。近年来,在全球增温和高速城市化进程的背景下,城市热环境被认为是主导整个城市环境的要素之一,其对城市公共健康、空气质量、能源消耗等方面已产生深远影响,随着研究的日益深入,城市热环境格局的人文因素研究逐渐成为该研究领域的新热点。在城市化过程中,人类社会、经济活动的加剧使城市地表热力景观呈现出高度的空间异质性。目前对城市热环境形成、演变的驱动机制、热岛效应与地表覆被变化的定量关系研究大多还是从对某些影响因子的测定入手,缺乏对区域热环境系统全面、综合的评价与分析。兰州市中心城区位于河谷盆地之中,空气流动性差且有大量工业废气排放,致使空气环境质量较差,城市热岛效应明显。伴随着城市的扩展,城市热岛逐渐扩大,热环境问题日趋突出。揭示城市人类活动对热环境的影响特征,缓解热环境效应的影响,对于了解人类活动影响城市气候的规律,降低城市环境污染、控制能耗,增进城市居民的健康水平等都具有重要的意义。利用多源空间数据,以干旱区河谷型城市兰州为研究对象,在探讨热环境的空间格局基础上,运用空间主成分分析方法替代传统的多准则判断方法,分析了人类活动对城市热环境的影响特征。结果表明:兰州市人类活动对热环境的影响因子可以归纳为4种相对独立的基本要素,即景观格局、工业布局、城市建筑以及地表覆盖;影响兰州市中心城区热环境的最核心要素是景观格局;四个因子的线性模型较好地模拟了热环境的空间变化,定量揭示了兰州中心城区人类活动对热环境的影响机制。