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随着全球城市化进程不断加快,地表景观格局变化所引起的生态环境问题与城市发展之间的矛盾不断加剧,其中区域热环境恶化是最为严重的问题之一。城市新区是当前城市建设的热点,也是城市空间增长和地表景观变化的主要区域,深入研究城市新区地表景观格局与热环境的时空演变规律,探究二者间的定量关系,发现城市新区地表景观格局变化及其热环境效应,可为城市新区及城市管理和规划提供参考,并为处理好城市发展与生态建设间的关系提供科学依据。以国家级城市新区--西咸新区为例,基于1995、2005和2015年GoogleEarth历史高分辨率影像和Landsat系列遥感数据,分别采取目视解译法和覃志豪单窗算法获取地表景观类型和地表温度数据,通过面积统计、动态度分析、转移矩阵、景观指数、热力重心转移模型、基于CA-Markov模型热环境模拟、热效应评价指数、移动窗口和相关分析等手段方法,研究西咸新区地表景观和热环境的时空变化特征,并对地表景观格局与热环境的定量关系进行研究,得到如下结论:(1)1995-2015年间,西咸新区地表景观变化剧烈,其中2005-2015年时段地表景观变化最为剧烈,其综合动态度为0.47%,较上一研究时段高了 0.17%。各类建设用地面积持续增长,增长速度呈物流仓储用地>商业服务业设施用地>工业用地>公共管理与公共服务用地>道路与交通设施用地>居住用地的规律。五大分区地表景观变化存在差异:沣东新城发展最为迅速,各地表景观类型差异性小复杂度高;空港新城的道路与交通设施用地占比突出,居住用地逐期减少;泾河和秦汉新城的林地整体呈增长趋势,两新城工业用地占比均较突出;沣西新城的公共管理与公共服务用地占比突出且增长迅速。随着西咸新区的建设发展,非建设用地景观不断向各类建设用地转移,其中耕地是各类建设用地的重要来源。就地表景观格局变化来看:各类建设用地的增长使得地区原本优势景观不断被分割,景观破碎度、结构复杂度加大,各景观类型分布趋于均衡化。(2)1995-2015年间,西咸新区区域热环境变化明显。整体来看,较高温和高温区的总面积逐期增长,表明其地区热环境效应不断加强,其空间形态从点、线状分布到成片面状聚集,在沣东新城和咸阳国际机场周边地区扩张最为明显。五大分区热环境变化存在差异,其中泾河和秦汉新城的热效应稍有缓解,空港和沣西新城稍有增强,沣东新城热效增强最为显著。2015年水域周边地区原先处于较高温和高温区的面积明显减少甚至转为低温区,这也是泾河和秦汉新城热效应缓解的重要原因,在地表温度剖面线分析中也能清晰看到2015年水域低值效果较前两期明显。水域周边地区的热效应缓解致使低温热力景观的重心变动较大,在2015年北移明显;较低温、常温重心整体呈北移的趋势;较高温、高温和较高-高温的热力景观重心转移规律与建设用地重心转移规律相一致,均呈逐年向南略微偏西的移动趋势,侧面反映出城市化是区域热效应增强的重要驱动因素。五大分区较高-高温热力重心转移贡献率在整个研究时段呈沣东新城>空港新城>秦汉新城>沣西新城>泾河新城的排序规律。1995-2015年间,新区热力景观破碎化程度提高,结构组成复杂性增强,分布趋于均衡化,团聚程度减弱;但以现在的发展态势到2025年,各热力斑块内部团聚程度将会增强,形状结构趋于简单化,较高温和高温斑块优势度和面积增长明显,热效应将呈加强发展趋势。(3)不同地表景观类型的热环境效应差异明显。1995-2005年间,泾河、渭河沿岸的裸土地、疏林地和疏草地分布较多,加上毗邻渭河发电厂、有色金属工厂等重工业用地,使得林地、草地、水域和未利用地的地表温度较高。随着新区水生态治理力度加大,水域周边区域的热效应缓解明显,到2015年各类非建设用地的地表温度均值均低于建设用地。地表景观类型复杂度和不均一性随热力等级逐级上升,各类建设用地在高温区占比逐期上升,建设用地逐渐取代非建设用地景观占据主导,热效应也随之加强。耕地的热效应贡献度和区域热单元权重指数最高,但热单元权重指数较低。林地、草地、水域和未利用地的热效应贡献度、热单元权重和区域热单权重指数在2015年大幅降低。各类建设用地的热效应贡献度和区域热单元权重指数逐期上升,呈居住用地>道路与交通设施用地>工业用地>商业服务业设施用地>公共管理与公共服务用地>物流仓储用地的规律。除了居住用地和公共管理与公共服务用地的热单元权重指数呈降低趋势,其他建设用地的该项指数均呈增长趋势,其中物流仓储用地增长最为明显。(4)选取面积、形状、密度和聚合度4个指标对2015年地表景观格局指数与地表温度的关系进行分析,发现面积指标与地表温度的相关性最强,对地表温度的解释率最高。随着地表温度的升高,各类非建设用地的破碎化程度加大,形状越发复杂,优势度和聚合度降低。除去道路与交通设施用地随地表温度升高形状复杂程度加大,其他建设用地类型随地表温度升高形状趋于简单化,破碎化程度减弱,优势度、连通性和聚合度升高。非建设用地中耕地的各项景观格局指数与地表温度的相关性最高,除未利用地外草地各项指数相关性最低。建设用地中商业服务业设施用地、物流仓储用地和工业用地的各项景观格局指数与地表温度的相关性整体较强;居住用地的聚散性指标因子与地表温度的相关性较高;公共管理与公共服务用地的各项景观格局指数与地表温度的相关性整体不强。