朱梓銘，宋苑震，覃盟琳*

（1.廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西大學(xué)人居環(huán)境設(shè)計(jì)研究中心，廣西 南寧 530004）

城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程與城市熱島效應(yīng)的相互關(guān)系一直是城市研究等領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著遙感影相的普及和分析技術(shù)的進(jìn)步[1]，諸多學(xué)者開(kāi)始嘗試使用多時(shí)相遙感影像對(duì)各類(lèi)建設(shè)因素與地表城市熱島強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱(chēng)為熱島強(qiáng)度）的時(shí)空分異特征進(jìn)行研究，探究熱島強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)因子。張廣智[2-3]等分析連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間序列的區(qū)域熱島變化特征；王植[4]等選用歸一化建筑指數(shù)等方法量化建設(shè)范圍，對(duì)比與熱島強(qiáng)度的關(guān)系；Hart[5]等則以地表覆蓋類(lèi)型為切入點(diǎn)，研究用地類(lèi)型變遷對(duì)強(qiáng)度和范圍的影響。結(jié)果表明，隨著城市化水平地提高，城市熱島的強(qiáng)度和范圍也隨之增大。但研究多集中在時(shí)間尺度上，以單一空間尺度的多年連續(xù)時(shí)間序列或不同季節(jié)的差異化特征為主要研究目標(biāo)，缺乏對(duì)多空間尺度上的研究，可塑性面積單元問(wèn)題對(duì)熱島效應(yīng)相關(guān)性分析結(jié)果的影響機(jī)制尚不清晰。韓貴鋒[6]等基于多種空間尺度分析熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度的線性相關(guān)性，得出不同尺度上具有顯著差異性的結(jié)果。江穎慧[7]等運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)方法，識(shí)別出300 m的空間尺度上地表溫度的表征最為強(qiáng)烈。綜上所述，相關(guān)研究一定程度上彌補(bǔ)了空間分析尺度不足的問(wèn)題，明確了建設(shè)強(qiáng)度對(duì)城市熱島效應(yīng)的作用。充分說(shuō)明了空間尺度選取的合理與否將對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生較大影響。但熱島強(qiáng)度與驅(qū)動(dòng)因素的相關(guān)性研究多以普通最小二乘法為主[7]，存在分析方法單一、缺乏對(duì)空間效應(yīng)和可塑性面積單元問(wèn)題等現(xiàn)象的考量的問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理現(xiàn)象的科學(xué)分析，所得結(jié)果存在較大誤差。

由地理學(xué)第一定律可得，地理現(xiàn)象具有較強(qiáng)的空間自相關(guān)性[9]，熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度自然也不例外。既往研究多采用基于普通最小二乘法的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中的線性回歸方法探究熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度的關(guān)系；然而經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以取樣的獨(dú)立性和隨機(jī)性作為基本假設(shè)、沒(méi)有考慮空間因素的空間自相關(guān)性以及與周邊空間因素的相互作用，在分析地理現(xiàn)象時(shí)存在較大的局限性，同時(shí)在地理現(xiàn)象中普遍存在的可塑性面積單元問(wèn)題也會(huì)影響變量間相關(guān)性特征[10]。空間計(jì)量學(xué)等分析方法的出現(xiàn)，為地理現(xiàn)象的分析提供了新的視角，成為分析地理現(xiàn)象和甄別可塑性面積單元問(wèn)題的有力工具。如何應(yīng)用新的空間分析方法探究城市熱島效應(yīng)的演變驅(qū)動(dòng)機(jī)制，把握建設(shè)強(qiáng)度與熱島強(qiáng)度的相互作用，降低可塑性面積單元問(wèn)題對(duì)研究結(jié)果的影響，將會(huì)是相關(guān)研究的重點(diǎn)之一。

南寧市是廣西壯族自治區(qū)的首府，北部灣城市群的核心城市之一。城市熱島效應(yīng)較為明顯，對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活、能源消耗等造成較大影響[11]。本文以南寧城市熱島效應(yīng)最明顯的主城區(qū)為研究區(qū)域，選取建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)定量表征城市建設(shè)水平，以地表城市熱島強(qiáng)度作為城市熱島效應(yīng)的量化指標(biāo)，使用空間自相關(guān)和空間自回歸方法探究片區(qū)，1 000 m規(guī)則格網(wǎng)、500 m規(guī)則格網(wǎng)、300 m規(guī)則格網(wǎng)、200 m規(guī)則格網(wǎng)、150 m規(guī)則格網(wǎng)和100 m格則格網(wǎng)的連續(xù)空間序列尺度中熱島強(qiáng)度的空間聚集規(guī)律以及熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度的空間關(guān)系。并基于熱島強(qiáng)度空間聚集規(guī)律的分析結(jié)果進(jìn)一步研究區(qū)劃效應(yīng)對(duì)熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度空間關(guān)系的影響。提出相應(yīng)的城市熱島效應(yīng)緩解措施。研究結(jié)果可為熱島強(qiáng)度研究和緩解城市熱島效應(yīng)提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)域

本文的研究區(qū)域是以經(jīng)國(guó)務(wù)院審批通過(guò)的《南寧市城市總體規(guī)劃（2011-2020）》中劃定的中心城區(qū)為主的陸域范圍，共分為8個(gè)組團(tuán)和30個(gè)片區(qū)，總面積約為440 km2，涵蓋南寧市區(qū)的主要建成區(qū)、道路、居民聚集區(qū)、商業(yè)區(qū)、重要公共建筑和綠化區(qū)等。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文所用數(shù)據(jù)主要分為遙感數(shù)據(jù)和建設(shè)強(qiáng)度數(shù)據(jù)。其中遙感數(shù)據(jù)為L(zhǎng)andsat-8遙感影像數(shù)據(jù)（來(lái)源：USGS）。選取2 019-10-02的遙感影像數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，當(dāng)日該地區(qū)晴朗、無(wú)云、低風(fēng)且前序日期天氣穩(wěn)定，以保證當(dāng)日研究范圍內(nèi)的地表熱環(huán)境的穩(wěn)定。南寧市區(qū)的影像行帶號(hào)為125/44，所用投影為WGS_1984_UTM_zone_49N。

建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)的選取是考慮數(shù)據(jù)的可獲取性和代表性[12]，所選建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)為容積率（FAR）、建筑密度（BCR）、建筑層高（FH）、道路網(wǎng)密度（RND）以及歸一化植被指數(shù)（NDVI）。本文所用城市建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)主要來(lái)源于高德地圖API端口獲取的矢量數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)解譯。

2 研究方法

2.1 分析單元的推譯

地理研究過(guò)程中，常會(huì)受到可塑性面積單元問(wèn)題等地理要素特性的影響[13]。以往熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度空間關(guān)系分析過(guò)程中，往往出現(xiàn)尺度選取不當(dāng)或單一的現(xiàn)象[14]，導(dǎo)致結(jié)果“有偏”或存在誤差，同時(shí)研究單元多局限于組團(tuán)、控規(guī)管理單元等行政區(qū)劃，必然存在區(qū)劃效應(yīng)。本文在常用空間分析尺度的基礎(chǔ)上進(jìn)行尺度上推，共設(shè)置1 000 m規(guī)則格網(wǎng)（1 000 m為單個(gè)規(guī)則正方形格網(wǎng)的邊長(zhǎng)）、500 m規(guī)則格網(wǎng)、300 m規(guī)則格網(wǎng)、200 m規(guī)則格網(wǎng)、150 m規(guī)則格網(wǎng)和100 m規(guī)則格網(wǎng)7個(gè)連續(xù)空間序列尺度以及片區(qū)尺度作為熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度空間關(guān)系研究的基本分析單元，以探究熱島強(qiáng)度的空間自相關(guān)特性和空間回歸關(guān)系；同時(shí)基于空間自相關(guān)的分析結(jié)果，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行區(qū)劃分析。

2.2 熱島強(qiáng)度參數(shù)計(jì)算

2.2.1 地表溫度數(shù)據(jù)的反演

隨著遙感影像的普及和發(fā)展，地表溫度成為分析城市熱環(huán)境的新思路[15]。本文使用大氣校正法對(duì)遙感影像進(jìn)行地表溫度反演，具體計(jì)算公式和流程可見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]。

2.2.2 熱島強(qiáng)度計(jì)算

本文所稱(chēng)熱島強(qiáng)度是指地表城市熱島強(qiáng)度（SUHII），即南寧市區(qū)與城郊地表溫度的差值[17]：

式中，SUHIIi是指遙感影像中第i個(gè)像元的地表城市熱島強(qiáng)度；Ti是第i個(gè)像元的地表溫度值；n為人工選取的郊區(qū)穩(wěn)定農(nóng)田的有效像元數(shù)量；Tj為所選取的郊區(qū)農(nóng)田內(nèi)第j個(gè)像元的地表溫度值。根據(jù)南寧市區(qū)地表溫度跨度，對(duì)熱島強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行劃分和量化賦值，具體劃分見(jiàn)表1。

表1 研究區(qū)域熱島強(qiáng)度等級(jí)劃分

2.3 空間計(jì)量分析

空間計(jì)量分析是基于空間數(shù)據(jù)，選取合適的空間分析方法或模型探究變量間的空間相互作用和空間結(jié)構(gòu)的方法，其最大特點(diǎn)就是能夠有效地彌補(bǔ)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)中無(wú)法體現(xiàn)空間效應(yīng)的短板。

2.3.1 空間自相關(guān)分析

空間自相關(guān)是一種探究空間區(qū)域上地理現(xiàn)象變量值與其鄰近空間相同變量值的相關(guān)性程度的空間統(tǒng)計(jì)方法，用此方法可以解釋地理現(xiàn)象的空間分布特征、相關(guān)程度和聚集性[18]?？臻g自相關(guān)的主要指標(biāo)有全局和局部Moran’s I指數(shù)以及LISA顯著性分布圖等。

2.3.2 空間自回歸模型

Anselin根據(jù)解釋變量與被解釋變量的相關(guān)性，給出了空間自回歸模型的通用表達(dá)式[18]：

式中，Y為熱島強(qiáng)度；X為建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)；β為解釋變量的相關(guān)系數(shù)；λ和ρ分別為空間誤差項(xiàng)和滯后項(xiàng)；μ為誤差項(xiàng)；ε為服從獨(dú)立同分布的誤差項(xiàng)；W1和W2分別為解釋變量自身與殘差的空間權(quán)重矩陣。上述參數(shù)不同時(shí)可得到不同的模型：當(dāng)ρ，β≠0，λ=0時(shí)，公式含義為加入解釋變量的空間自相關(guān)設(shè)置來(lái)解決空間依賴(lài)問(wèn)題的空間滯后模型（SLM）；當(dāng)λ，β≠0，ρ=0時(shí)，公式含義為設(shè)置誤差項(xiàng)的空間自相關(guān)因素來(lái)反映空間依賴(lài)效應(yīng)的空間誤差模型（SEM）。

如何選擇恰當(dāng)?shù)目臻g自回歸模型對(duì)于分析空間工作的準(zhǔn)確性和有效性是十分關(guān)鍵的，使用不同的模型對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理會(huì)導(dǎo)致估計(jì)存在不同的無(wú)偏性和有效性。常用的模型選取方法為拉格朗日乘子檢驗(yàn)，即對(duì)系數(shù)間的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系進(jìn)行研究并根據(jù)其結(jié)果選取相應(yīng)的模型，具體可參考文獻(xiàn)[19]。

3 結(jié)果與分析

3.1 熱島強(qiáng)度空間自相關(guān)性分析

3.1.1 全局空間自相關(guān)分析

首先使用全局空間自相關(guān)的分析方法進(jìn)行分析，所得結(jié)果如表2所示，因此認(rèn)為該區(qū)域各尺度熱島強(qiáng)度的空間分布表現(xiàn)出非常顯著的正空間自相關(guān)。

表2 不同空間尺度全局Moran’s I指數(shù)顯著性檢驗(yàn)

由表2可以看出，熱島強(qiáng)度的內(nèi)部關(guān)系的依賴(lài)性在小尺度上表現(xiàn)較為明顯。片區(qū)是人為劃定的，常常被道路、河流或山脈等社會(huì)或自然因素所分割，相對(duì)忽視空間特征，并不能解釋熱島強(qiáng)度等地理現(xiàn)象的空間特性，不宜作為基本分析單元。各尺度結(jié)果對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，不同尺度的結(jié)果具有較大的差異。以往研究多采用單一空間尺度對(duì)熱島強(qiáng)度的相關(guān)特性進(jìn)行分析，其結(jié)果并不能夠作為全域全尺度的典型代表、難以真正體現(xiàn)出熱島強(qiáng)度的空間自相關(guān)特性。根據(jù)不同尺度全局Moran’s I指數(shù)的變化作出推斷：精度越高、空間尺度越小的熱島強(qiáng)度分析單元越能全面、科學(xué)地體現(xiàn)出熱島強(qiáng)度的尺度依賴(lài)性，更能體現(xiàn)熱島強(qiáng)度的空間特征。

3.1.2 局部空間自相關(guān)分析

使用LISA圖探究空間聚集所發(fā)生的具體位置，除片區(qū)尺度外，其余尺度的局部空間自相關(guān)關(guān)系較為類(lèi)似，但100 m規(guī)則格網(wǎng)表現(xiàn)最為突出和明顯。

在95%的置信區(qū)間下繪制100 m規(guī)則網(wǎng)格尺度熱島強(qiáng)度LISA聚集圖，如圖1所示。呈現(xiàn)HH聚集的主要是城區(qū)西南部的工廠密集區(qū)和中部的城市中心區(qū)的高溫聚集區(qū)，形成了城市熱島的“熱點(diǎn)”區(qū)域；而五象嶺和青秀山風(fēng)景保護(hù)區(qū)及周邊則主要呈現(xiàn)LL聚集，形成了城區(qū)熱島的“冷點(diǎn)”區(qū)域，至于HL和LH的聚集區(qū)則十分稀少。由此可以看出，在快速城市化的進(jìn)程中，自然植被和水體破碎化，被大量開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)所侵入或蠶食，殘存的植被和水體多集中在大型自然保護(hù)區(qū)或坡度較大的郊區(qū)。主要建成區(qū)內(nèi)的人工植被面積小、空間分散、破碎程度高，難以對(duì)城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生有效的緩解作用[20]。

圖1 100 m規(guī)則格網(wǎng)尺度LISA圖

3.2 熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度空間自回歸關(guān)系分析

3.2.1 普通最小二乘法及拉格朗日倍數(shù)檢驗(yàn)

對(duì)作為解釋變量的建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理、逐步回歸分析以及多重共線性檢驗(yàn)，以便剔除非顯著因子和避免多重共線性。經(jīng)檢驗(yàn)后剔除未通過(guò)檢驗(yàn)的指標(biāo)，最終得到不同空間尺度中可作為回歸分析的建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)。

首先使用OLS模型對(duì)熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，并得到相關(guān)參數(shù)，如表3所示。表中Moran’s I(error)是對(duì)回歸模型的誤差項(xiàng)進(jìn)行空間自相關(guān)分析，其值越接近0表示回歸模型的殘差不存在空間自相關(guān)，回歸模型的擬合效果越高。從表中可以看出，OLS模型并不適合具有空間效應(yīng)的回歸分析。

同時(shí)對(duì)各空間尺度下的熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度進(jìn)行拉格朗日乘子檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，LMerr、LMlag值均為顯著，且R-LMerr的值比R-LMlag的值更為顯著，故選用SEM模型對(duì)熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度進(jìn)行空間自回歸分析。

3.2.2 空間自回歸關(guān)系分析

使用Geoda軟件建立不同空間尺度的SEM模型，具體分析與檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

對(duì)比表3和表4可以看出，同一空間尺度的SEM模型的R2明顯優(yōu)于OLS模型，相對(duì)來(lái)說(shuō)，SEM模型能夠較為科學(xué)地解釋兩者間的關(guān)系。除片區(qū)尺度外，其余空間尺度空間誤差項(xiàng)的λ值均大于0.6（P＜0.005），體現(xiàn)出較強(qiáng)的空間依賴(lài)。對(duì)比不同空間尺度的SEM，發(fā)現(xiàn)隨著尺度的變小、精度的提高，模型的R2越來(lái)越高，建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)熱島強(qiáng)度的解釋程度越來(lái)越高。從模型的建構(gòu)和理論方面進(jìn)行分析，SEM認(rèn)為地理現(xiàn)象之間的相互作用是通過(guò)誤差項(xiàng)來(lái)體現(xiàn)的。熱島強(qiáng)度的影響因素眾多，本文僅選取了部分空間因素，其余相關(guān)因素未納入模型之中，導(dǎo)致分析存在較多誤差。因此可通過(guò)增加有效影響因素的數(shù)量來(lái)獲取更為精確和科學(xué)的分析結(jié)果，但各建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)在不同的空間尺度上表現(xiàn)出不同的顯著性。以FAR為例進(jìn)行說(shuō)明：FAR僅在500 m、300 m和200 m格則格網(wǎng)尺度上表現(xiàn)為顯著性。這可能是因?yàn)閷?duì)于FAR來(lái)說(shuō)，200~500 m的空間尺度有助于其本身信息完整性和代表性的表達(dá)，過(guò)大的空間尺度會(huì)造成FAR信息丟失，即失真；過(guò)小的空間尺度則又會(huì)導(dǎo)致分析單元內(nèi)建筑體量的不完整。同理FH的合理分析尺度可能為1 000 m、300 m以及200 m等空間尺度；NDVI則在所有的分析尺度都表現(xiàn)出較高的顯著性，但RND的顯著性較差，這有可能說(shuō)明，以線狀或網(wǎng)狀為基本形態(tài)的城市道路可能并不適合規(guī)則格網(wǎng)類(lèi)的分析單元。進(jìn)一步突顯了建設(shè)強(qiáng)度等空間指標(biāo)是存在尺度效應(yīng)的，不同的建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)的完整性表示所依賴(lài)的尺度是不同的。不同地理現(xiàn)象的合理分析尺度是由現(xiàn)象本身所決定的，不受其他因素的干擾。因此在分析熱島強(qiáng)度及相關(guān)因素或回歸分析時(shí)，應(yīng)選擇能夠完整表達(dá)熱島強(qiáng)度本身以及相關(guān)性空間因素固有特征或規(guī)律的分析尺度。

表3 不同空間尺度OLS模型參數(shù)

表4 不同空間尺度SEM模型參數(shù)

3.3 熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度區(qū)劃效應(yīng)分析

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，各空間尺度中100 m規(guī)則格網(wǎng)尺度的結(jié)果最為突出。為精確辨別不同分區(qū)中城市熱島效應(yīng)驅(qū)動(dòng)因素的差異，本文基于100 m規(guī)則格網(wǎng)尺度局部空間自相關(guān)的分區(qū)結(jié)果，將研究區(qū)域分為熱島“熱點(diǎn)”聚集區(qū)域、“冷點(diǎn)”聚集區(qū)域以及“不顯著”區(qū)域，其余類(lèi)型區(qū)域面積極?。ǎ?.01 km2），可忽略，使用SEM對(duì)熱島強(qiáng)度和建設(shè)強(qiáng)度空間關(guān)系的區(qū)劃效應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

首先對(duì)上述三類(lèi)分區(qū)中熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度的空間關(guān)系進(jìn)行OLS模型和SEM模型分析，所得結(jié)果如表5、6所示。通過(guò)對(duì)比可以看出，SEM模型的擬合效果仍?xún)?yōu)于OLS模型，重點(diǎn)對(duì)SEM模型的結(jié)果進(jìn)行分析。

表5 不同分區(qū)中OLS模型參數(shù)

不同的分區(qū)方式對(duì)建設(shè)強(qiáng)度的相關(guān)性方向造成了較大的影響。分區(qū)后的R2遠(yuǎn)低于全區(qū)域分析的，說(shuō)明全區(qū)域分析可能忽略或掩蓋了其余熱島驅(qū)動(dòng)因子，從而獲得了較高的擬合優(yōu)度。隨著分區(qū)的逐漸精細(xì)，其余影響因素的重要程度也隨之顯現(xiàn)。在城市或市區(qū)視角的熱島效應(yīng)分析中，應(yīng)首先對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行科學(xué)的分區(qū)，隨后針對(duì)不同分區(qū)分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因子的分析，因地制宜地選取驅(qū)動(dòng)因子和制定緩解措施。

“熱點(diǎn)”區(qū)域以工廠、裸地、商業(yè)中心為主。在該分區(qū)內(nèi)，NDVI仍是緩解熱島的主要因素；BCR變?yōu)榉€(wěn)定的熱島強(qiáng)度驅(qū)動(dòng)因素。FAR的相關(guān)性方向和強(qiáng)度與全區(qū)域的分析結(jié)果表現(xiàn)出較大的不同，原因在于：上述地區(qū)的FAR較為均質(zhì)，無(wú)法與周?chē)ㄖ纬伞皪{管”效應(yīng)，無(wú)法有效通風(fēng)，所以在高FAR聚集區(qū)域，其熱島強(qiáng)度往往較為明顯。“冷點(diǎn)”區(qū)域以綠地、公園和林地為主，是公認(rèn)的熱島效應(yīng)緩解區(qū)?！盁狳c(diǎn)”和“冷點(diǎn)”區(qū)域呈現(xiàn)出成片集聚和碎片化分布兩種態(tài)勢(shì)。不顯著區(qū)域與全區(qū)域分析結(jié)果基本一致。各分區(qū)中熱島強(qiáng)度的空間特征和建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)的相關(guān)性方向和強(qiáng)度差異明顯；外部異質(zhì)化和內(nèi)部同質(zhì)化的分區(qū)方式對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生了較大的影響，有助于獲取更為精確的作用機(jī)制。

表6 不同分區(qū)中SEM模型參數(shù)

4 結(jié)論和應(yīng)用啟示

4.1 結(jié)論

以往研究多集中在單一空間尺度上并以經(jīng)典統(tǒng)計(jì)分析為計(jì)算方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)空間效應(yīng)的考量，難以考慮到可塑性面積單元問(wèn)題對(duì)分析結(jié)果的影響，結(jié)果往往存在較大誤差。上述問(wèn)題促使本研究使用空間自相關(guān)和空間自回歸模型等空間分析方法對(duì)熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度的空間關(guān)系進(jìn)行研究；同時(shí)基于連續(xù)空間序列尺度和不同分區(qū)，探究可塑性面積單元對(duì)分析結(jié)果的影響。主要結(jié)論如下：

1）研究區(qū)熱島強(qiáng)度具有顯著的空間自相關(guān)性，且隨著分析尺度的精確自相關(guān)性愈發(fā)明顯；“熱點(diǎn)”區(qū)域以工廠、裸地和商業(yè)中心為主，“冷點(diǎn)”區(qū)域以草地、公園和林地為主。

2）作為回歸模型的解釋變量，各建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)的顯著性在不同尺度中存在較大差異；100 m規(guī)則格網(wǎng)尺度的空間特性表現(xiàn)最顯著，可作為常用分析尺度。

3）在不同空間尺度中，SEM的擬合效果均遠(yuǎn)優(yōu)于OLS；在不同分區(qū)中，SEM的擬合效果也較好。

4）空間分析尺度的選取和分區(qū)方式將對(duì)地理現(xiàn)象分析結(jié)果產(chǎn)生較大影響，這也體現(xiàn)了城市熱島效應(yīng)的復(fù)雜性。因此在分析熱島強(qiáng)度及相關(guān)因素時(shí)，應(yīng)首先對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行科學(xué)的劃分，針對(duì)不同分區(qū)分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因子的分析；并選擇能夠完整表達(dá)熱島強(qiáng)度本身以及相關(guān)性空間因素固有特征或規(guī)律的分析尺度。今后研究可以考慮采用局部氣候區(qū)、層次聚類(lèi)等方法對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行劃分。

4.2 應(yīng)用啟示

關(guān)于緩解城市熱島效應(yīng)的方法較多，比較有效的是增加城市綠地、水體及濕地面積，采用新型地表材料、減少人為熱等，但上述措施在已建成區(qū)往往難以實(shí)現(xiàn)或耗資巨大。

建設(shè)強(qiáng)度作為城市建設(shè)管理的關(guān)鍵要素，在城市熱島效應(yīng)方面的影響也不容小覷，可作為緩解城市熱島效應(yīng)的著眼點(diǎn)。通過(guò)對(duì)熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度空間關(guān)系的深入分析，本文提出基于不同分區(qū)的緩解城市熱島效應(yīng)的思路。

基于“熱點(diǎn)”和“冷點(diǎn)”空間分布既大片集中又破碎化的分區(qū)態(tài)勢(shì)，提出相應(yīng)的熱島緩解措施。在保持現(xiàn)有大片“冷島”區(qū)域穩(wěn)定的前提下，一方面將破碎化的“冷點(diǎn)”區(qū)域聯(lián)結(jié)成片，發(fā)展為“冷島”或“冷廊”區(qū)域，并根據(jù)城市盛行風(fēng)向進(jìn)行調(diào)整，將“冷廊”打造成為城市的通風(fēng)廊道，加快建成區(qū)的熱量擴(kuò)散；另一方面以綠地或水系等“冷廊”區(qū)域?qū)ⅰ盁狳c(diǎn)”區(qū)域分隔或縮小，均能夠有效地緩解城市熱島效應(yīng)，以達(dá)到降低城市熱島效應(yīng)的作用，充分發(fā)揮其生態(tài)功能。

此外分區(qū)本身的用地類(lèi)型和性質(zhì)影響緩解策略的可行性和經(jīng)濟(jì)性，以商業(yè)用地為主的城市商業(yè)中心，建筑體量巨大，應(yīng)考慮通過(guò)打造迎風(fēng)廊道、增加綠植等方式提升環(huán)境品質(zhì)，綜合采用空間和非空間措施以降低城市熱島效應(yīng)；而工廠聚集區(qū)的熱島較為明顯，但人口稀少，建筑占地面積大但層數(shù)低，其建設(shè)強(qiáng)度指標(biāo)調(diào)整較為簡(jiǎn)單。研究?jī)H選取2019年一景數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尚需以穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間序列的地表溫度數(shù)據(jù)分析熱島強(qiáng)度與建設(shè)強(qiáng)度的空間關(guān)系。此外研究所選取的指標(biāo)較少，未來(lái)研究應(yīng)多方面將相關(guān)因素納入分析中，以形成更加科學(xué)合理的研究結(jié)果。