东南大学建筑学院教授曹世杰团队与加拿大、英国等国研究团队合作,对中国30个城市20年间的地理及环境大数据进行解析,发现城市周边特定范围的农村土地可有效降低城市温度,首次全面量化了城市周边农村土地覆盖对城市热岛效应的缓解作用。相关成果近日在线发表于《自然-城市》。 随着城市化的快速发展,人们在享受城市的便利与繁荣的同时,不得不面对一个日益严峻的问题——城市热岛效应。研究团队从城乡热岛环流过程的角度出发,系统性探究了利用邻近农村土地覆盖作为潜在冷却源的降温潜力,为全球城市热岛效应的缓解策略提供了全新视角和创新解决思路。 为解析农村土地对城市热岛的缓解作用,团队收集了中国2000年至2020年30个城市的环境及农村土地覆盖数据,基于城市发展强度等指标划分了城市与农村地区的层级结构。团队进一步利用多种机器学习回归模型,提取并量化农村土地对城市热岛的作用范围,通过可解释性机器学习模型识别出农村土地的关键作用因子,并揭示其对城市热岛的作用规律。 结果显示,当农村土地覆盖从城市边界向外延伸的距离约为城市当量半径时,其对城市热岛的缓解作用最为明显,对城市中心热岛变化的解释程度可达到30%。景观斑块的数量及相邻关系是两个关键景观参数,通过单个参数优化即可将城市温度降低0.5摄氏度。研究建议,在农村土地规划过程中应尽可能避免破碎化,提高斑块形状的复杂程度和分布均匀性。 该研究提供了一种全新的城市降温思路——通过优化城乡接合部的土地使用,可以在不占用城市有限土地资源的前提下,有效缓解城市热岛效应,有助于推动城乡融合与区域协调发展,实现城市与自然和谐共生。 相关论文信息: https://doi.org/10.5281/zenodo.10424322 |