随着工业化发展和城市化进程的推进,我国城市空气污染日益严重,污染范围逐步扩大。城市空气污染已经严重影响到了人们的健康和生活。静风高密度城市空气污染问题尤为突出。本研究应用地理信息技术(GIS)手段,基于景观生态学、环境科学、城市生态学的相关理论与数量学方法,以成都二环路内屋顶及其绿化为例,针对静风高密度城市空气污染现状,结合气候适应分析、景观指数计算及景观过程模拟,在城市尺度上探讨不同景观格局下屋顶生态空间对空气质量的影响。主要研究成果及结论：首先,梳理我国静风高密度城市现状和发展趋势,基于城市化及静风趋势,将我国目前人口规模50万以上、累年年均风速小于2m/s且年主导风向为静风的城市界定为静风高密度城市。其次,运用google map成都市二环路内遥感影像和GIS技术,采用人工提取及数量化方法,获取并分析后得到成都市二环路内屋顶总面积1059.1hm2,占该区域面积的17.6%,屋顶绿化面积142.2hm2,绿化率13.4%,一、二环路之间屋顶绿化率明显高于一环路以内,城中心区域最低等基本数据。再者,在污染现状分析和主要降解途径贡献率计算的基础上,结合成都市绿地系统规划和热岛强度分布状况,探讨城市尺度下屋顶绿化系统气候适应性规划问题。得到规划方案并提出规划要点：为消除空气污染,布局应有利于城市通风；合理布局,利用热岛环流造风；利用屋顶绿化分散污染高浓度区域。第四,针对城市景观格局具有独特的空间结构和特点,基于“岛屿生物学理论”,论文有针对性地构建了三个测度城市屋顶景观格局的新指数：最小离地高度(MIH)、可达性指数(REAI)、阻力指数(R/)。探讨它们的生态学意义及取值范围,并进行实证检验。第五,通过对原有指数的筛选和新指数的构建,对所选景观指数进行相关性检验,最终确定由平均斑块边缘-面积比(P)、相对斑块面积(R)等8个指数构成城市屋顶景观格局指数体系。运用阻力指数(R/)定量计算结果,将城市屋顶规划为三个等级的绿化生态空间发展区,分步建设城市屋顶生态斑块网络。第六,尝试利用“源-汇”理论研究城市生态斑景观块格局与缓解城市空气污染景观过程间的关系。对源-汇斑块进行定量化描述,并基于最小累积阻力模型,建立评价景观过程的累积耗散阻力面模型。通过建立景观流阻力面,实现生态斑块降解空气污染物景观过程的模拟和计算。第七,利用累积耗散阻力面模型,分别模拟现状屋顶绿化、基于气候适应性及阻力指数评价规划后的屋顶绿化优化方案、以及屋顶全部绿化后的三种景观格局下,屋顶生态网络降解空气污染物的景观过程。结果表明,优化后的屋顶绿化景观格局在缓解空气污染方面取得了理想的效果。最后,在定量化计算和分析植被非生物环境因子的基础上,将成都市建成区屋顶分为优越型、典型型和粗放型三类。结合文献及现场调查,分别从植物种类、体型大小、根系深浅及各种抗性指标等方面制定植物选择标准,并推荐适宜乔木和灌木植物名录。研究成果有一定的理论意义和实践价值。