表5-4　银川市建成区不同时期地表温度等级面积及热岛比例指数统计表

城市热环境变化其与下垫面性质关系密切，28年间银川市城市扩展明显，下垫面变化显著，不透水面面积不断增加，使研究区内的热环境随之发生了很大变化。1989年，城市建成区面积较小，热岛主要集中分布在西夏区东部和兴庆区的老城区；1999年，西夏区和兴庆区的建成区整体向西扩展，高温区域面积增加最多，热岛效应增强；2010年，城市持续扩展，热岛范围也随之不断扩大，热岛效应持续增强，但强度已向较高温转移，且西夏区北京路两侧、金凤区开发区、兴庆区老城区以及贺兰县城南部区域热岛效应显著；2017年，城市范围进一步扩展，热岛范围也随之蔓延，其中较高温区约占热岛面积的50.49%，远高于高温和特高温区所占比例，热岛强度向较高温转移，热岛效应缓解。兴庆区老城区和金凤区主要为较高温区，高温和特高温区域主要分布在西夏区南部、金凤区南部和贺兰县南部。总体来看，银川市建成区的热岛区域随着城市扩展而不断增大，且在空间分布和扩展方向上与城市扩展具有较高的一致性。

5.2.3.1　LST和IBI、SAVI的关系

为探讨银川市28年间城市扩展与热环境变化的响应关系，本书分别在4个年份的城市建成区内生成319、943、1 141和1 579个随机点（点间距为200m），再将建筑用地指数和土壤调节植被指数进行归一化处理，提取随机点的LST、IBI和SAVI信息，分别采用多种函数（线性、乘幂、指数、对数、多项式等）进行LST和IBI、SAVI之间关系拟合，并最终选取地表温度和2个地表参数的最佳拟合关系（图5-4）。二元和多元回归结果显示，4个年份的LST和IBI呈正相关，而LST和SAVI呈负相关，表明建筑用地对城市地表温度起着促进作用，而植被则起着降温作用，能够缓解城市的热岛效应，建筑用地和植被是城市地表温度的重要影响因素（表5-5），只有减少建筑用地面积且增加地表植被覆盖面积，才能有效降低城市地表温度。

5.2.3.2　不同土地覆盖类型对LST的影响

图5-4　银川市不同年份城市建成区地表温度与建筑用地指数和植被指数关系图

注：回归方程均通过1%的显著性检验

表5-5　地表温度与建筑用地指数和土壤调节植被指数的回归方程

注：回归方程均通过1%的显著性检验

在城市扩展过程中，城区内土地覆盖类型发生改变，进而影响城市热环境变化。为探讨城镇用地、公交建设用地、裸地、草地以及水体等土地覆盖类型对银川市城区热环境的影响，本书基于GF2遥感数据，选取了2017年城市建成区内5个区域（图5-5），其中a、b、e区域土地覆盖类型为城镇用地和公交建设用地（主要为居民地和工业园区），c区域覆盖典农河两岸，土地覆盖类型有城镇用地、草地和水体，d区域为城镇用地和裸地。分别对5个区域的地表温度进行统计分析，结果显示，a、b、d、e区域的平均地表温度显著高于研究区的平均地表温度33.37℃；而c区域的平均地表温度为33.44℃，接近研究区的平均地表温度（表5-6）。由此可见，城镇用地、公交建设用地和裸地能促进地表温度升高，而草地和水体能够降低地表温度。银川都市圈城市地质调查项目调查结果显示，截至2017年年底，银川市城区约有小区1 105个（不包括老旧小区）、工业园区23个、大型百货商场38个，以上地表覆盖类型能够有效提高建筑物所在地及其周边的地表温度。(www.daowen.com)

公园绿地及水体能有效缓解城市热岛效应，在改善城市热环境问题的过程中具有明显作用（栾庆祖，等，2014）。为定量研究银川市公园绿地和水体对城市地表温度的缓解程度，本研究对研究区内57个公园绿地、154个水体进行缓冲半径分别为100 m、200 m、300 m、400m和500 m的缓冲分析，并统计不同缓冲区内的地表温度（表5-6），结果显示，公园绿地5个缓冲区内的平均地表温度和水体5个缓冲区内的平均地表温度均低于研究区的平均地表温度，且随缓冲半径的增加平均地表温度呈上升趋势，表明公园绿地能有效缓解银川市城市热岛效应。此外，对比公园绿地和水体在相同缓冲半径的地表温度可知，前者的地表温度均高于后者，表明水体对降低城市地表温度的效果要好于公园绿地。

图5-5　2017年银川市城市建成区不同下垫面类型与地表温度关系图

表5-6　2017年银川市城市建成区不同土地覆盖类型地表温度统计表