EcoCity模型框架結構

導讀

城市土地利用/覆蓋變化及其生態環境效應是當前城鎮化研究的熱點問題。本文耦合了城市地理學「空間結構理論」和城市氣候學「地表能量平衡原理」, 提出了城市地表結構與熱環境調控新理念，並自主研發了地表覆蓋結構組分與熱環境調控模型。

基於城市區位論、城市景觀原理和地表輻射能量平衡理論，構建了城市建成區、功能區、不透水地表和綠地覆蓋、建築材質等級地表結構體系，中國科學院地理科學與資源研究所匡文慧副研究員與其研究小組開展了城市不同下墊面地表溫度、空氣溫度、比輻射率、向下短波、反照率、向上/向下長波、潛熱、顯熱和土壤熱通量等10餘個參數Landsat TM/MODIS遙感地面同步觀測實驗，對地表結構組分與輻射能量參數加以校正與驗證，自主研發了城市地表結構組分與熱環境生態調控模型(EcoCity V1.0)。該研究成果發表在《中國科學：地球科學》2017年第7期上。

EcoCity V1.0模型包括城市地表覆蓋遙感監測、城市地表等級結構分析、未來城市擴張與組分比例控制情景預測、地表輻射通量參數定量反演和城市生態規劃管理調控與應用5個功能模塊。基於該模型，研究人員可以探測北京超大城市地表覆蓋組分結構特徵，能夠揭示不同城市建成區、功能區以及相應的不透水地表和綠地覆蓋組分、建築材質與地表熱環境相互作用機制，發現了城市不透水地表和綠地在地表熱環境調控方面的生態閾值。

城鎮化與生態環境各要素近遠程耦合關係示意圖

EcoCity模型為城市地表結構特徵和地表熱通量之間耦合作用機制的理解和時空特徵分析提供了有效的支撐，而且對於特定規模城市熱島緩減以及不同功能區綠化控制指標和閾值的界定，提供了普適性通用的計算模型系統, 從而科學有效的服務於城市生態規劃與管理。

了解研究詳情，請讀原文

匡文慧, 楊天榮, 劉愛琳, 張弛, 陸燈盛, 遲文峰. 2017. 城市地表覆蓋結構組分與熱環境調控模型(EcoCity)研究——以北京城市為例. 中國科學: 地球科學, 47(7): 847–859, doi: 10.1360/N072016-00273

KUANG WenHui, YANG TianRong, LIU AiLin, ZHANG Chi, LU DengSheng, CHI WenFeng. 2017. An EcoCity model for regulating urban land cover structure and thermal environment: Taking Beijing as an example. SCIENCE CHINA Earth Sciences, 60(6): 1098–1109, doi: 10.1007/s11430-016-9032-9

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