基于GIS和RS的崂山区雨岛效应研究

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当前,随着社会经济发展,急剧加快的城市化进程,城市人口的增加,城市中新建的建筑物、广场和道路等地面建筑物大量增加,绿地、水体等却相应减少,高楼大厦林立。而随着建筑物密度增加,辐射热量大幅增加,空气流通不畅,尤其在夏季,建筑物空调、汽车尾气的排放等使得释放的热能加剧,高空形成热气团,最终形成降雨。雨岛效应多出现在城市降水量比较大的时间段内,急剧的降雨,易在城市低洼点及地面点产生积水,甚至产生洪涝灾害。现代城市内涝具有三大特征:首先是城市内涝的普遍性,在全国很多城市都存在不同程度的内涝现象,城市内涝越来越普遍。其次,城市洪涝灾害的易发性,城市中某些区域易形成洪涝灾害,如立交桥;而随着城市工业化经济的发展,城市规划设施的建设,在地铁通道等场所也时有发生。另外,城市内涝的严重性,城市化程度越高,城市内涝发生普遍性及频率都会比城市化低的城市严重很多,而且对于城市本身降水量,很多城市城区的汛期降水量明显比郊区要多,而且这种趋势越来越明显,对城市的防洪、城市基础设施造成一定压力。本文所选择的研究区崂山区位于青岛市区东部,就整个崂山区而言,西南部及东北部以平原为主,中南部以山地为主,城市居民聚集地也多集中在平原地区,而夏季又多盛行东南季风,上风向的城区跟下风向的郊区降雨量差别尤为明显,形成明显的雨岛效应,而中南部的山地区域,由于地形雨的作用,降水量也会与周围地区形成明显差别,进而很明显的形成两个雨岛中心,鉴于雨岛效应对城市降水产生的重要影响,本文以崂山地区这个双雨岛的典型区域为例进行研究,结果表明:崂山区存在明显雨岛效应,并且对崂山地区的降水产生重要影响。(1)文章从地表参数、人类因素、城市化、地形等四个影响雨岛效应的因素进行分析,进而表明近几十年崂山区地表温度一直在增加,人口数量翻了接近2倍,城市扩展明显,城市化程度有了大幅增加,平原、山地地区降水有明显差别,并在此基础上分析这几个因素与雨岛效应的关系。(2)文章从表征雨岛效应的降水、气温及风速等三个方面进行了阐释,反映了崂山区在汛期季节雨岛效应明显时,降水、气温、风速三个指标的变化曲线及规律,进一步表明雨岛效应的存在。(3)为进一步证明崂山区存在雨岛效应,文章从崂山区降水的时空格局进行分析,分析崂山区雨岛效应的时间格局变化及空间格局变化,结果表明在时间上,汛期降水量比较多,在空间上,城区降水量大于郊区降水量,且随着城市化进程加快,城郊降水量差别更加明显。(4)针对城市化对雨岛效应的间接影响,以青岛市崂山区为例,在分析崂山区基本地形、水文气候状况的基础上,利用地表温度反演、土地利用分布、泰森多边形、回归分析等方法分析了崂山区城市化对雨岛效应的影响。结果表明,城区温度增高与降雨之间满足线性回归关系,可见城市化是崂山区雨岛效应的重要因素。(5)结合雨岛效应对城市降水产生的影响,文章阐述了雨岛效应的应对措施,对推动青岛崂山区的气候变化研究、城市规划建设和城市防洪等方面具有重要意义。
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