東南大學(xué)建筑學(xué)院教授曹世杰團隊與加拿大、英國等國研究團隊合作，對中國30個城市20年間的地理及環(huán)境大數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)城市周邊特定范圍的農(nóng)村土地可有效降低城市溫度，首次全面量化了城市周邊農(nóng)村土地覆蓋對城市熱島效應(yīng)的緩解作用。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于《自然-城市》。

隨著城市化的快速發(fā)展，人們在享受城市的便利與繁榮的同時，不得不面對一個日益嚴(yán)峻的問題——城市熱島效應(yīng)。研究團隊從城鄉(xiāng)熱島環(huán)流過程的角度出發(fā)，系統(tǒng)性探究了利用鄰近農(nóng)村土地覆蓋作為潛在冷卻源的降溫潛力，為全球城市熱島效應(yīng)的緩解策略提供了全新視角和創(chuàng)新解決思路。

為解析農(nóng)村土地對城市熱島的緩解作用，團隊收集了中國2000年至2020年30個城市的環(huán)境及農(nóng)村土地覆蓋數(shù)據(jù)，基于城市發(fā)展強度等指標(biāo)劃分了城市與農(nóng)村地區(qū)的層級結(jié)構(gòu)。團隊進(jìn)一步利用多種機器學(xué)習(xí)回歸模型，提取并量化農(nóng)村土地對城市熱島的作用范圍，通過可解釋性機器學(xué)習(xí)模型識別出農(nóng)村土地的關(guān)鍵作用因子，并揭示其對城市熱島的作用規(guī)律。

結(jié)果顯示，當(dāng)農(nóng)村土地覆蓋從城市邊界向外延伸的距離約為城市當(dāng)量半徑時，其對城市熱島的緩解作用最為明顯，對城市中心熱島變化的解釋程度可達(dá)到30%。景觀斑塊的數(shù)量及相鄰關(guān)系是兩個關(guān)鍵景觀參數(shù)，通過單個參數(shù)優(yōu)化即可將城市溫度降低0.5攝氏度。研究建議，在農(nóng)村土地規(guī)劃過程中應(yīng)盡可能避免破碎化，提高斑塊形狀的復(fù)雜程度和分布均勻性。

該研究提供了一種全新的城市降溫思路——通過優(yōu)化城鄉(xiāng)接合部的土地使用，可以在不占用城市有限土地資源的前提下，有效緩解城市熱島效應(yīng)，有助于推動城鄉(xiāng)融合與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)城市與自然和諧共生。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.5281/zenodo.10424322