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城市景观格局的大气环境效应研究
摘要：城市尤其是大型城市，在进行规划的过程中，不仅需要考虑城市的布局和发展问题，还需要考虑城市景观格局的大气环境效应问题。在目前我国城市化进程逐渐加快的情况下，对城市景观格局的大气环境效应进行科学研究，加强城市景观格局规划的科学性，有助于我国城市健康发展。文章基于当前我国城市景观格局的客观现状，对城市景观格局的大气环境效应进行了研究，希望对相关城市规划工作者有所启示。
关键词：城市景观格局;研究分析;大气环境效应
一、前言
城市景观格局的大气环境效应，指的是城市下垫面通过影响大气环境而对城市气候造成的影响，随着城市的不断发展和城市相关内容研究的不断深入，城市下垫面对城市的气候所造成的影响不仅已经被完全证实，而且受到了很多科学家的研究，成为了重要的研究课题。目前，城市尤其是大型城市，在规划和发展的过程中，经常出现格局规划不科学的情况，很容易影响到城市的气候，使城市的宜居性降低。因此，有必要对城市景观格局的大气环境效应进行科学研究分析，以找到更加科学的城市规划方式，使我国的城市化走上健康的、可持续的道路。
二、城市景观格局的大气环境效应研究意义
城市景观格局在一定程度上对城市的气象、温度、污染物等造成影响，因而会影响到城市的大气环境，这就是城市景观格局的大气环境效应。对城市景观格局的大气环境效应进行研究，具有多方面的意义。首先，城市景观格局的大气环境效应研究，对于研究区域气候变化问题甚至全球气候变化问题有着重要的帮助，可以为后者提供有力论据和数据支撑;其次，城市景观格局的大气环境效应研究，对于提升城市规划的科学性和合理性，有着重要的参考价值，可以帮助城市在规划过程中找到最优的规划方案，提升城市的规划质量和居民的生活舒适度;最后，城市景观格局的大气环境效应研究，有助于我国城市在新建和扩建过程中实现健康发展，有助于我国城市化的顺利、科学进行[1]。
三、城市景观格局的大气环境效应研究特性
城市景观格局的大气环境效应研究，具有一定的复杂性，是典型的多学科较差型研究，需要包括气象学家、生态学家、城市规划工作者等多学科人才的加入，需要应用多种学科的理论知识和研究方式，才能得到最全面、准确、科学的研究成果，这样的研究成果才能具有更高的指导意义和价值。在生态学方面，此项研究主要是从城市下垫面入手，探讨城市景观格局所产生的大气环境效应;在气候学方面，此项研究则倾向于通过建立气象模型，利用数字的推理和计算来研究城市景观格局和城市气象问题之间的联系;在城市规划方面，主要是将研究成果应用于城市的发展规划中，实现科学规划、合理规划，通过规划使城市的气候不受到城市发展的影响，甚至通过规划使城市的气候变得更适宜城市居民的生活。
四、城市景观格局的大气环境效应研究分类
城市的下垫面包括各种建筑、水表面、地面等，这些具体的城市下垫面内容的空间形态、结构和布局等共同组成了城市的景观格局。目前对于城市景观格局的大气环境效应的研究主要是从两个方面进行的，分别是景观组分的大气环境效应研究和景观格局的大气环境效应研究。以下对这两方面内容分别作介绍。
(1)景观组分的大气环境效应
在城市下垫面中，景观组分是多种多样的，不同类型的景观组分的热容量、含水量、反射率、表面粗糙度等都是不同的，因而对城市的能量流动、水分流动、空气流动等造成的影响也是不同的，城市多种景观组分对大气环境的影响综合起来，就构成了特定的城市下垫面景观组分对大气环境的影响效应[2]。现阶段，对于城市下垫面的人工建筑、各种绿地和水体表面等景观组分的研究是比较多的，并且取得了良好的研究成果。其中，人工建筑是城市的热岛效应产生的重要原因，在城市中人工建筑非常密集，增温效应明显，相关的研究还表明，城市的人口越多，城市人工建筑导致的热岛强度也就越高。绿地具有降温效应和增湿效应，能够缓解城市热岛效应对城市产生的不利影响，因而在热岛效应较为严重的城市中，绿地的建设是非常必要的，并且绿地组分中的植物量越大，叶片总面积越多，绿地对热岛效应起到的调节作用也会越强。城市景观中的水体组分，会引发“湖泊效应”，即增湿效应，并且在水体的下风处，增湿效应越明显，距离水体越远，增湿效应越微弱。
(2)景观格局的大气环境效应
从景观生态学的角度分析，构成城市下垫面的景观组分是多种多样的，不同景观组分的分布情况构成了城市的景观格局。不同景观组分由于物力特性不同，对城市大气环境所产生的影响是不尽相同的，城市景观格局在多种景观组分的共同作用下，产生了城市景观格局的大气环境效应。城市景观格局中，绿地和人工建筑的比例不同会导致不同的大气环境效应。一般来说，当城市景观格局中绿地的覆盖率不到40%时，对改善城市大气环境质量影响最明显的是绿地的内部因素，包括绿地的内部组成结构和空间分布情况等，绿地的组成结构和分布情况决定了绿地的吸尘效果，也影响到绿地调节城市的热岛效应的实际效果。相关的研究已经证明，斑优格局的城市绿地景观格局对城市大气污染的吸收效果最明显，相比于斑匀格局绿地景观、廊道格局绿地景观和对照格局绿地景观，斑优格局绿地景观的应用效果是最好的[3]。目前，在城市景观格局的设计中，人们普遍认同的观点是，在绿地面积一定的情况下，植被带的合理布局以及植被带宽度的合理设计，可以产生更强的上升气流，并创造一定量的降水，同时具有更好的吸尘能力、调节热岛效应的能力，对于改善城市的大气环境有着非常积极的作用。在景观格局对大气环境效应的影响越来越受到人们的关注的情况下，城市的景观格局在设计的过程中也越来越多地开始考虑景观格局对大气环境产生的效应问题。
五、展望
现如今，人们对环境质量给予了高度重视，城市景观组分可有效改善城市空气质量，对大气污染物具有良好的抑制作用，城市景观组分已经得到了一定的应用，但是，我国在城市景观格局、城市大气环境之间存在的关系研究，还处于初步阶段，需要进行进一步的研究。
随着科学技术的快速发展，人们对城市规划提出了更高的要求，城市景观格局的大气环境效应研究，对城市规划具有重大的意义，在研究工作当中，除了对格局到过程，这一种种关系做深入研究之外，还需要对遥感技术进行深入的研究。在研究遥感技术的过程中，需要重点考虑两方面的问题，第一，就是寻求出具有研究价值的参数，该参数可对城市景观格局、大气环境这两者的关系做研究，现如今，在研究中还未发现任何景观水平上所具有的格局参数，其和大气环境存在一定的联系，现如今，进行格局指数计算中，所采用的计算方法大部分是依据土地覆盖分类等方法进行计算，与研究存在一定的差异，研究中是建立在土地使用分类的基础上，采用常规景观格局指数，并没有对是否造成城市大气环境做研究，为此，根本无法将城市下垫面和大气环境这两者之间的关系所表现出来。景观水平研究上，缺乏空间格局的描述方法，因此，在研究上，要增加描述方法，通过新的方法来分辨景观结构之间存在的不同之处，可掌握到景观格局与过程、功能等方面之间存在的联系。在研究过程中，寻找出可以将大气环境与景观格局之间的关系反应出来的参数，对指数计算方法做研究的同时，对城市下垫面的也要重点进行研究，研究出可以通过城市下垫面来掌握大气环境情况的景观分类策略。现如今，国外也向该研究方向发展，在研究景观分类的过程中，对其对大气环境的影响因素做研究分析，力争找出两者之间的联系。遥感技术的研究，其次，需要重点考虑的问题是确定具体的理想中城市景观格局模式，目前，在气候的研究工作中，已经发现一部分区域上景观格局良好的情况下，对气候具有一定的改善作用。城市所涉及的区域范围比较广，是否依然可通过设计合理的景观格局来进行大气的改善，还需要做进一步的研究。深入探究城市景观格局模式，研究过程中，首先考虑的问题是城市景观组分空间布局是否存在特定模式的特点，假设具有相同面积大小的绿色，将其安放在不同的空间里，观察其是否效应是否存在差异，进行绿地的布置，需要达到怎样的要求。第二步需要考虑的问题是景观结构是否存在合理性，例如，人工建筑、水分以及绿地等，这一系列的面积按照怎样的比例进行布局，才科学合理，才可对城市大气环境气候具有改善的作用。最后，需要考虑的问题是大气环境效应的最理想格局是否真正的存在，大气环境效应存在做理想的格局才具有研究的加之，当景观结构在相同的情况下，进行景观组分的布置工作，在结构未发生任何改变的情况下，景观组分布置合理，研究其是都可以对城市大气环境具有改善的作用，若是可改善城市大气环境，则说明存在一个理想的大气环境效应，相当于可通过景观组分来保护生物多样性。
六、结语
总而言之，城市景观格局的大气环境效应研究，是多学科融合的、具有重要的现实意义的。城市景观格局的大气环境效应的研究，对于我国来说最主要的意义就是可以帮助城市规划人员在规划城市格局的过程中，通过景观格局的科学规划，使城市的大气环境质量、空气污染状况、热岛效应等得到科学的控制，增加城市的宜居性和未来发展潜力，有助于我国的城市发展走上健康、可持续、绿色的道路。在当前统计分析方法和大气数学模型相结合的研究方法的支撑下，相信城市景观格局的大气环境效应研究还会取得更加丰硕的成果，为我国城市的规划起到更加科学的指导作用。
参考文献：
[1]张惠远，饶胜，迟妍妍，金陶陶.城市景观格局的大气环境效应研究进展[J].地球科学进展，2006(10).
[2]陈利顶，孙然好，刘海莲.城市景观格局演变的生态环境效应研究进展[J].生态学报，2013(04).
[3]张惠远，饶胜，迟妍妍.城市景观格局的大气环境效应与城市规划研究[A].中国环境科学学会.中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(上卷)[C].中国环境科学学会，2006(07).
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