□ 本報記者 馬愛平

　　近日，中國科學院地理科學與資源研究所副研究員匡文慧等在科學出版社出版專著《城市地表熱環境遙感分析與生態調控》，該項研究在城市內部功能結構佈局，如城市功能區以及硬化不透水地面和綠地結構比率高精度遙感監測方面，城市熱島及下墊面熱環境狀況監測與調控機制方面，以及城市大氣、水、土壤和熱輻射監測預警和應急管理方面具有創新性和開拓性。

　　該書入選地球觀測與導航技術叢書，被列為“十二五”國家重點圖書出版規劃項目。該項研究成果還獲得國家自然科學基金項目，國家“863”、國家“973”等項目的資助。

　　匡文慧研究組開展了一系列科技攻關，研發了城市功能區佈局以及城市硬化不透水地面、綠地每個30米甚至亞米級象元組分比例資訊高精度製圖關鍵技術，可以提供高精度的城市功能區佈局以及硬化不透水地面、綠地等建設規劃佈局詳細製圖資訊。

　　“應用地理資訊空間分析技術，巧妙地將城市規劃中的功能區和城市硬化不透水地面、綠地覆蓋資訊建立空間關聯性，可計算具體每個功能區、甚至每個小區、樓盤的硬化地面的比率。”匡文慧説。

　　針對城市熱環境問題，匡文慧帶領研究組成員自2010年以來應用紅外測溫儀，紅外熱像儀在遙感衛星過境時刻執行同步觀測，開展了城市建築和公園綠地地表溫度、比輻射率、輻射四分量、熱通量渦度相關等比較觀測實驗，研發了Landsat TM、MODIS系列城市生態參數遙感定量反演關鍵技術。

　　“在北京城市開展實驗研究，發現北京城市熱島範圍從1984年的298平方公里擴張到現在的近1400平方公里，面積約擴張4.7倍；城鄉熱島強度秋季差異從1984年的1—2℃增溫到當前的3—6℃。”匡文慧説，同時，城市內部不同下墊面特徵與材質、不同功能區和硬化不透水地面、綠地覆蓋之間地表溫度存在著更顯著的差異。從城市熱島形成的地球物理機制方面考慮，這與不同下墊面的地表輻射和熱通量差異密切相關。

　　匡文慧説，應用城市綠地組分、地表溫度、輻射通量分量等高精度多源資訊，分析發現了服務於水熱調節功能的各功能區硬化不透水地面與綠地組分調控閾值。公共綠地在城市不同區位的熱調節功能差異顯著，森林和草地綠化覆蓋率與單位蓋度的水汽蒸發（這裡主要指潛熱通量）呈指數關係。

　　也就是説，在高密度的建築、道路、廣場等硬化不透水地面區，種植一棵樹，會發揮兩倍的潛熱蒸發能力，這也意味著，城市建設規劃需考慮，綠地在城市降溫方面植被的群體效應和個體效應，如公園和道路綠化在這方面各自均有優勢。

　　該書提出了城市等級尺度地表結構與熱環境調控新的理念，研發了耦合城市地理學“空間結構理論”和城市氣候學“輻射能量平衡原理”生態城市調控模型。為方便應用，這些成果已經研發成模型和系統，可以有效識別出城市極端高溫區域，製圖城市綠化工程建設減緩城市熱島更有效的重點區位，在城市建設規劃新區開發和舊城區改造中具有非常重要的應用價值。

　　以上研究成果獲得的高精度數據、各類專業模型、業務應用系統已經在國家環境保護、國家測繪與地理資訊、地震應急部門開展科技示範和應用。

　　國際《景觀與城市規劃》主編、美國北卡羅來納大學教授象偉寧認為，該研究從理論水準、科學規律探索和發現以及應用實踐方面取得一系列原創性成果，這一成果達到國際領先水準，並對其他國家、特別是北半球中緯度的國家，有直接的可借鑒作用。