理论教育 避暑气候资源评价指标选取及评估方法探析

避暑气候资源评价指标选取及评估方法探析

时间:2023-05-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:避暑气候资源评价受气温、海拔、日照等多种因素的制约,不同地区主导因素各异。评价指标选取应考虑相对稳定性,所选指标应稳定反映避暑气候资源特征。年日照时数是影响避暑气候资源评价的一个重要指标。根据重庆市多年年平均日照时数,结合避暑气候资源评价指数,将年日照时数为1200~1600小时赋值100分,每增加或减少200小时,减少20分。

避暑气候资源评价指标选取及评估方法探析

1.避暑气候资源综合评价

(1)避暑气候资源评价指标选取的原则。

构建避暑气候资源评价指标体系,选择的指标应能够客观地反映重庆市区域内避暑气候资源特征,在选择评价指标时应遵循以下原则:

第一,全面性原则。为了达到对避暑气候资源综合评价的要求,评价指标选取应全面、客观、科学

第二,主导性原则。避暑气候资源评价受气温、海拔、日照等多种因素的制约,不同地区主导因素各异。因此,针对不同区域的自然环境特点,选取对避暑气候资源起主导性作用的评价指标,从而使评价结果更具真实性和可靠性

第三,稳定性原则。评价指标选取应考虑相对稳定性,所选指标应稳定反映避暑气候资源特征。

第四,可操作性原则。评价指标选取应考虑数据可获取性,以便于数据处理

(2)避暑气候资源评价指标体系的构建及权重确定。

按照评价指标选取原则,最终选取气温、海拔、湿度、风速、日照、降水量6项评价指标,作为构建避暑气候资源评价指标体系的主要指标,并以此选取具备避暑气候资源区域(表4-1)。

表4-1 重庆市避暑气候资源评价指标体系及权重表

(3)各评价指标分析及分值确定。

根据重庆市避暑资源评价指标体系,分别对气温、海拔、湿度、风速、日照、降水量等6个指标进行分析并对其标准化赋值

①气温分析。

气温的分布差异与人们的生活息息相关,它是人居环境中最重要的气候因子之一,同时也是避暑气候资源评价指标体系中尤为重要的因子。

相关研究表明,夏季最舒适的气温是24℃。鉴于重庆市最热月平均气温位于13~30℃,若最热月平均温度大于25℃,每增加1℃做减分处理;小于16℃,每减少1℃也做减分处理。按此方法对温度指标进行标准化处理,将最热月平均温度16~24℃赋值100分,每升高1℃减少20分,每减少1℃减少10分。

气温与海拔高度的关系十分密切,因而分析气温数据的同时还需综合考虑海拔高度。根据重庆市多年7月平均气温分布,运用3D Analyst中的矢量转栅格工具,将其栅格化处理。然后根据气温垂直递减率(海拔每上升100米气温值下降0.6℃),叠加重庆市90米×90米DEM(数字高程模型)数据,以7月平均气温最高气温栅格单元海拔高度为基点,计算出重庆市7月平均气温综合栅格数据,并绘制重庆市多年7月气温区域分布栅格图(图4-1)。

②海拔分析。

随着海拔高度的变化,气温和气压也随之发生变化。根据人体生理实验研究表明,最适合人类生存的海拔是500~2500米,适合人类生存的大气压范围是750~950百帕。所以海拔1000米为最佳高度。

根据重庆市DEM数据,重庆市的海拔范围在53~2778米。根据最适宜海拔1000米的理论,将海拔位于950~1050米之间的区域赋值100分,每升高或降低200米,减少10分,计算出重庆市高层分布数据,并绘制重庆市海拔因子区域分布栅格图(图4-2)。

③湿度分析。

湿度是宜居环境中必不可少的因子,也是避暑气候资源评价中的一个重要指标。根据相关研究表明,人体最舒适相对湿度为70%。根据重庆市多年年平均相对湿度数据,结合避暑气候资源评价指数(相对湿度>80%,每增加5%减分;<60%,每减少5%减分),对年平均相对湿度值进行标准化处理,将相对湿度60%~80%赋值100分,每增加或降低5%减少20分。将重庆市多年年平均相对湿度数据,运用3D Analyst中的矢量转栅格工具,将其按分值字段栅格化处理,绘制重庆市多年年平均相对湿度评分分值栅格图(图4-3)。

④风速分析。

风速是避暑资源评价中的一个重要指标。研究表明,人体最舒适的风速为3米/秒左右,即风力等级处于二级或三级。根据重庆市多年年平均风速数据,结合避暑气候资源评价指数,平均风速>3米/秒,每增加0.5米/秒,减分;或<2米/秒,每减少0.5米/秒,减分,对年平均风速值进行标准化处理,将平均风速为2~3米/秒赋值100分,每增加或减少0.5米/秒,减少10分。

将重庆市多年年平均风速数据,运用3D Analyst中的矢量转栅格工具,将其按分值字段栅格化处理,计算重庆市年平均风速的栅格数据,并绘制重庆市多年年平均风速评分分值栅格图(图4-4)。

图4-1 重庆市7月平均气温评分分值栅格图

图4-2 重庆市海拔因子评分分值栅格图(www.daowen.com)

图4-3 重庆市年平均相对湿度评分分值栅格图

图4-4 重庆市年平均风速评分分值栅格图

⑤日照分析。

日照时数是影响避暑气候资源评价的一个重要指标。据相关研究,某种程度上年日照时数与紫外线辐射量呈正相关关系,所以年日照时数越多,紫外线辐射就会越强,越不适宜避暑,较为适宜避暑的年日照时数为1200~1600小时。根据重庆市多年年平均日照时数,结合避暑气候资源评价指数,将年日照时数为1200~1600小时赋值100分,每增加或减少200小时,减少20分。

将重庆市多年年平均日照时数数据,运用3D Analyst中的矢量转栅格工具,将其按分值字段栅格化处理,计算重庆市年平均日照的栅格数据,并绘制重庆市多年年平均日照评分分值栅格图(图4-5)。

⑥降水量分析。

年降水量的多少直接影响到该地区的干湿度,从而影响到游客的舒适度。一般认为年降水量在800~1200毫米较为舒适。根据重庆市多年年平均降水量数据,结合避暑气候资源评价指数,年降水量>1200毫米,减分,或<800毫米,减分,将年降水量为800~1200毫米赋值100分,每增加或减少100毫米,减少20分。运用矢量转栅格工具将重庆市多年年平均降水量数据按分值字段转栅格,计算重庆市多年年平均降水量栅格数据,并绘制重庆市多年年平均降水量评分分值栅格图(图4-6)。

(4)避暑气候资源评价及等级划分。

通过对各个评价指标分析,分别计算出气温、海拔、湿度、风速、日照、降水量等6个指标90米×90米栅格数据,运用Arcgis9.3空间分析中的栅格计算器工具,通过综合加权模型,避暑资源=气温×60%+(海拔+风速)×5%+(湿度+日照+降水量)×10%,计算各个栅格单元的分值,得到整个重庆市避暑气候指数,剔除综合得分70分以下区域,绘制出避暑资源分布图(图4-7),并把重庆市具备避暑气候资源分布区域划分为最适宜避暑区域(综合得分90~100分)、适宜避暑区域(综合得分80~90分)和较适宜避暑区域(综合得分70~80分)三个等级。

2.避暑气候资源分布

(1)避暑气候资源分布特征。

图4-5 重庆市年平均日照评分分值栅格图

图4-6 重庆市年平均降水量评分分值栅格图

图4-7 重庆市具备避暑气候资源区域分布图

通过对重庆市避暑气候资源调查和综合评价,全市具备避暑气候资源的区域面积为2.7万平方千米,主要集中在大娄山、大巴山、武陵山等山脉,涉及23个区县(自治县、经济开发区)。其中主城区和渝西片区面积约0.3万平方千米,约占11.6%;渝东北片区面积约1.4万平方千米,约占50.6%;渝东南片区面积约1万平方千米,约占37.8%(表4-2)。

表4-2 重庆市避暑气候资源面积统计表

续表

在主城区和渝西片区中,避暑气候资源分布面积最大的为南川区,总量达1444.1平方千米。其中,最适宜、适宜和较适宜避暑资源区域面积分别达到758.1平方千米、258.6平方千米和427.4平方千米,均为渝西片区中避暑气候资源面积最大。

在渝东北片区中,避暑气候资源分布面积最大的为巫溪县,总量达2747.5平方千米。最适宜避暑气候资源分布面积最多的为奉节县,总量达1298.2平方千米;适宜避暑气候资源分布面积最多的为城口县,总量达1326.4平方千米;较适宜避暑气候资源分布面积最多的为巫溪县,总量达481.2平方千米。

在渝东南片区中,避暑气候资源分布面积最大的为酉阳县,总量达2415.3平方千米。最适宜和较适宜避暑气候资源分布面积最多的也是酉阳县,分别达1365.0平方千米、737.3平方千米;适宜避暑气候资源分布面积最多的为石柱县,面积达853.2平方千米(表4-2、图4-8)。

(2)重庆市避暑气候资源区位特征分析

通过对重庆市避暑气候资源区位特征分析,距离主城区1时车程的避暑气候资源分布面积有283.3平方千米,占总避暑气候资源分布面积1.0%;距离2时车程的避暑气候资源分布面积有4500平方千米,占总避暑气候资源分布面积16.5%;距离3时车程的避暑气候资源分布面积有9083.6平方千米,占总避暑气候资源分布面积33.3%。距离主城3时车程内的避暑气候资源,与主城区主体消费市场较近,具有较好的区位优势(图4-9)。

图4-8 重庆市各片区避暑气候资源分布图

距离万州中心城市1时车程的避暑气候资源分布面积有1916.3平方千米,占总避暑气候资源分布面积7.0%;距离2时车程的避暑气候资源分布面积有10993.9平方千米,占总避暑气候资源分布面积40.3%;距离3时车程的避暑气候资源分布面积有20300.3平方千米,占总避暑气候资源分布面积74.46%。距离万州2时车程内的避暑气候资源,与万州次级消费市场较近,具有一定的开发优势(图4-10)。

距离黔江区中心城市1时车程的避暑气候资源分布面积有3698.0平方千米,占总避暑气候资源分布面积13.6%;距离2时车程的避暑气候资源分布面积有11377.0平方千米,占总避暑气候资源分布面积41.7%;距离3时车程避暑气候资源分布面积有16873.1平方千米,占总避暑气候资源分布面积61.9%。距离黔江1时车程内的避暑气候资源,与黔江次级消费市场较近,具有一定的开发优势(图4-11)。

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