天藍(lán)地綠是宜居城市不可或缺的要素，如何在有限的土地資源內(nèi)合理配置城市綠地，使其發(fā)揮最大的生態(tài)服務(wù)效應(yīng)，是社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題。在國家自然科學(xué)基金項目等資助下，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副研究員匡文慧等基于紅外測溫儀、紅外熱像儀觀測的地表溫度、地表輻射、熱通量渦度相關(guān)等觀測數(shù)據(jù)和同步觀測驗證的Landsat TM、MODIS定量遙感反演數(shù)據(jù)，揭示了等級尺度城市地表結(jié)構(gòu)熱環(huán)境生態(tài)調(diào)控機(jī)制，日前出版的《地球物理學(xué)研究雜志》國際期刊刊登其最新研究成果，獲得有關(guān)專家的好評。

　　在量測城市等級地表結(jié)構(gòu)與地表輻射和熱通量之間定量時空關(guān)系，解釋城市熱島形成的生物地球物理機(jī)制，揭示城市地表熱環(huán)境形成機(jī)理基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步在舊城區(qū)改造降溫效應(yīng)和城市地表熱環(huán)境生態(tài)調(diào)控閾值方面取得了新的認(rèn)知。解答了城市規(guī)劃管理和生態(tài)環(huán)境要素之間如何銜接，城市綠地在空間上如何合理布局，究竟需要多大面積，北京城市相對高溫區(qū)主要分布在何處等規(guī)劃部門和社會公眾關(guān)心的問題。

　　城市規(guī)劃更多關(guān)注城市功能區(qū)布局和城市綠化率。研究提出了針對不同規(guī)模城市各功能區(qū)內(nèi)合理不透水地表比例紅線的控制、生態(tài)綠地和水域藍(lán)綠線調(diào)控的指標(biāo)。應(yīng)用多期高分辨率遙感圖像和觀測資料比較分析發(fā)現(xiàn)由于位于城市商業(yè)中心、國際機(jī)場、城市廣場、高層住宅、低層住宅、綠地、水域功能區(qū)不透水地表、綠地和水域面積比例覆蓋狀態(tài)的差異導(dǎo)致城市地表溫度以及短波、長波輻射和潛熱、顯熱通量的差異特征，從而表現(xiàn)出不同等級強(qiáng)度的城市熱島效應(yīng)。城市中心商業(yè)區(qū)、居住區(qū)以及飛機(jī)場不透水比例均高于70%，熱島效應(yīng)相對較強(qiáng)；而城市公共綠地、水域以及郊區(qū)不透水比例均低于5%，熱島效應(yīng)相對較弱。因此，城市規(guī)劃和建筑樓盤設(shè)計當(dāng)中針對城市生活空間、生產(chǎn)空間、服務(wù)空間和生態(tài)空間考慮制定相應(yīng)的城市不透水地表紅線和生態(tài)綠線調(diào)控閾值規(guī)劃指標(biāo)。

　　在國際上首次報道了現(xiàn)代高層住宅區(qū)由于居住小區(qū)地表結(jié)構(gòu)的差異與傳統(tǒng)的低層住宅區(qū)相比對于城市熱島起到降溫的作用，這一發(fā)現(xiàn)肯定了我國多年來在舊城區(qū)改造方面對城市局部熱環(huán)境減緩所作出的貢獻(xiàn)，強(qiáng)調(diào)在城市舊城區(qū)改造中要適當(dāng)考慮綠地比率配置、建筑布局和形態(tài)設(shè)計。研究表明，城市綠地植被在熱島調(diào)控中，夏秋季晴空無地表積水狀態(tài)下，當(dāng)植被覆蓋度大于60%時，綠地植被產(chǎn)生的潛熱通量會大于不透水地表產(chǎn)生的顯熱通量，即波文比小于1。隨著地表植被蓋度的下降，熱耗散強(qiáng)度呈指數(shù)增加，當(dāng)植被覆蓋度小于10%時，單位植被蓋度的熱耗散會超過公園綠地的兩倍，這意味著在高密度的建筑區(qū)開展道路或小區(qū)綠化會發(fā)揮更大的城市生態(tài)服務(wù)水熱調(diào)節(jié)作用。

　　研究發(fā)現(xiàn)北京城市近10年來沿著5環(huán)到6環(huán)公路之間地區(qū)綠化隔離帶建設(shè)、奧林匹克公園建設(shè)等一系列森林綠化工程建設(shè)對于減緩北京城市熱島起到了積極的作用。北京城區(qū)南部城市熱島強(qiáng)度整體高于城區(qū)北部，豐臺區(qū)、首都機(jī)場、大柵欄等地區(qū)均是城市相對高溫區(qū)。這些地區(qū)建筑材質(zhì)因素、建筑密度以及部分工業(yè)區(qū)人為熱源因素是城市熱島相對較強(qiáng)的主要原因。因此，建議政府應(yīng)加強(qiáng)城市中心和城市建成區(qū)南部的綠化建設(shè)，以減緩城市熱島效應(yīng)。

　　建設(shè)低碳、綠色、生態(tài)與宜居城市，離不開城市規(guī)劃以及生態(tài)調(diào)控理念的創(chuàng)新?；诙喾N科學(xué)觀測手段，集觀測實(shí)驗、遙感反演、定量模型以及GIS空間分析，對發(fā)現(xiàn)的地理規(guī)律和機(jī)理機(jī)制進(jìn)行多種觀測手段的交叉驗證和優(yōu)勢互補(bǔ)，構(gòu)建了集格局—過程—機(jī)理—調(diào)控于一體的城市熱環(huán)境調(diào)控觀測模擬分析研究范式。提出了等級尺度城市地表結(jié)構(gòu)與熱環(huán)境調(diào)控新理念，揭示了等級城市空間結(jié)構(gòu)與地表熱環(huán)境之間互饋機(jī)理，自主研發(fā)了城市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與應(yīng)急預(yù)警信息平臺，發(fā)現(xiàn)了城市及城市群熱島調(diào)控空間規(guī)劃生態(tài)閾值指標(biāo)。這項成果為城市熱環(huán)境生態(tài)調(diào)控和人居環(huán)境改善提供了科學(xué)論證和解決途徑，對于服務(wù)智慧城市建設(shè)具有重要應(yīng)用推廣價值。