城市热形态指数构建与福州热岛效应评估

城市热岛效应是城市化进程中典型的热环境问题,其受建筑与绿地结构影响的复杂空间异质性机制尚需深入解析,且目前缺乏精准的评估工具。该研究以福州市主城区为例,基于局地气候分区(LCZ)框架提出局部子类精细化分类方法,整合三维绿量(GAV)、建筑高度、植被覆盖度(FVC)及不透水面指数(ISF),通过主成分分析构建城市热形态指数(UHMI),并验证了其与地表热岛强度(SUHII)的相关性。在此基础上,提出以UHMI为单一驱动因子的多尺度地理加权回归模型(UHMI-MGWR),并与传统多指标的多尺度地理加权回归模型进行性能对比。研究结果表明:(1)LCZ类型与SUHII的空间分异显著,建筑密集区(如低层密集类)热岛强度最高(SUHII>6℃),而植被覆盖区降温效应突出,透水开阔区较同类不透水区的SUHII降幅达55%,新细化子类表现良好;(2)UHMI与全域SUHII呈显著相关(|r|=0.73,P<0.001),较单一指标中相关性最高的FVC(|r|=0.70)提升4.3%,且其空间相关性(|r|>0.70,P<0.001)显著优于GAV、ISF等参数;(3)UHMI-MGWR模型的表现显著优于传统模型,其调整后的R2达到0.951(传统模型为0.924),赤池信息量准则校正值降低了28.28%。综上所述,融合了三维绿量的UHMI能够全面反映城市热环境的空间异质性,UHMI-MGWR模型通过采用单一驱动因子替代多指标输入,在提升模型解释精度的同时简化了模型架构,为热岛缓解与评估提供可量化的科学依据。

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本文档关键词:热岛效应,指数,福州,形态,构建