功能区视角下城市形态对热环境的季节性影响

摘要

【目的】快速城市化进程加剧了城市热环境恶化，深入探究城市形态对热环境的影响机制已成为指导城市规划与缓解热胁迫的关键。【方法】本研究聚焦典型高密度区域—上海中心城区，综合运用路网、土地利用、建筑、遥感影像、POI等多源数据，基于功能区视角，在街区尺度量化城市形态与地表温度（LST）特征，采用随机森林回归（RFR）和部分依赖分析（PDP）方法，系统揭示不同功能区城市形态对LST的相对贡献与非线性影响。【结果】城市形态对地表温度的影响呈现出明显的季节分异和空间异质性特征。春、夏季节，二维景观指标对地表温度的调控作用突出，尤其在绿地广场和交通设施区域的降温响应敏感；秋、冬季节，三维建筑形态成为主要影响因子，该影响在商业区、工业区和居民区尤为显著。不同季节与功能区所对应的升降温机制亦存在差异。春、夏季节，绿地广场主要通过水体比例和天空可视因子实现降温，而交通设施区域则多依赖斑块密度和绿地占比；秋、冬季节，平均建筑高度和建筑高度标准差成为最主要的降温因子。【结论】本研究在功能区分类的基础上，结合RFR与PDP方法，揭示了异质性区域热环境关键影响因子及其对LST的非线性影响模式，深化了对城市热环境季节动态规律的理解，为差异化城市形态调控策略实施提供了科学依据。

关键词

热环境 / 城市功能区 / 城市形态 / 地表温度 / 随机森林回归