一、课题来源与背景 本项目来源于国家科技计划：自然科学基金（41101177），随着城市化的不断发展，人类活动范围和强度的加大，城市生态系统遭受到越来越大的压力，不同强度的城市热岛效应普遍存在。城市热岛效应对城市的生态环境十分不利：城市热岛效应会使城市中的相对湿度比郊区小，而暴雨等对流性天气却增多；热岛效应还会使城市的空气质量下降。城市热岛效应的加剧不但影响了局地气候、大气环境，而且对人们的生产和生活质量也造成了严重的影响，造成了一定的社会经济损失，威胁到城市的可持续发展。城市绿色空间是城市生态系统的唯一生产者，在环境方面有它的独特功能，对于城市生态系统的自我平衡调节起着不可替代的作用。城市绿色空间能有效地调节和改善城市这一人工生态系统，能促进系统的"吐故纳新"，提高新陈代谢的能力。 二、研究目的和意义 城市热环境被认为是城市生态环境中重要的代表指标之一，它受到地表的物理性质和人类社会经济活动的共同影响，是城市生态环境状况的综合概括与体现，定量分析城市热环境的时空态势，揭示城市人类活动对热环境的影响特征，可以帮助人们从城市热环境的影响机理出发找出缓解城市热岛现象的对策。城市绿色景观格局是城市中的自然表面，它给城市居民提供精神与视觉上的享受，更重要的是具有高生态服务价值，能够很好地起到缓解城市热岛效应的作用。在城市居民各种活动的作用下，城市绿色景观格局的组成、结构、过程和功能十分复杂。由于绿色系统固有的组成和配置结构直接决定了其生态功能的发挥程度，对绿色空间结构进行分析是确定其布局是否合理、最优化发挥其整体功能的切入点。 三、主要论点和论据 1、绿色景观信息动态图谱构建技术监测绿色景观格局变化 从人地系统互动的角度出发，分别在景观尺度、类型尺度和斑块尺度，基于系统动力学模型、定量遥感方法、地理信息系统空间分析和微观观测技术，应用辐射定标与大气校正、最小噪声分离、纯净像元指数计算与端元确定处理技术，结合植被-不透水地表-土壤（VIS）模型及具有明确物理意义的线性光谱混合模型（LSMM）估算植被盖度等表征植被的参数，同时获取绿色景观的空间信息，反演寒区城市绿色景观类型和结构的变更，制定出寒区城市绿色景观动态图谱构建技术进行精确监测绿色景观格局变化，反馈调节信息。 2.寒区城市热环境遥感监测及气温空间化技术监测研究基地地表温度 基于多种定量遥感的反演理论和方法，针对研究区特点反演高精度的地表温度，同时，基于地统计学模型将常规气象数据空间化，辨析自然力及外界干扰对城市热环境空间结构的变更，量化城市热环境影响机理。 3.寒区城市绿色景观斑块特征优化技术发挥"冷岛效应" 基于绿色景观影响下的城市地表温度非线性及突变特征，判断绿色景观发挥其"冷岛效应"的突变点。综合以上研究，依据量化模型形成城市绿色景观格局优化技术。 四、创见与创新 1、利用多源遥感结合突变理论及系统熵模型对绿色景观影响下的城市地表温度非线性特征演变，VIS模型和LSMM模型估算植被参数，构建寒区城市绿色景观动态图谱，高效反映对热环境影响效应。 2、3S结合最小噪声分离、纯净像元指数计算与端元确定处理技术监测、保护和优化景观格局，降低热环境效应。 3、利用景观生态学景观镶嵌体理论及 GIS 的空间分析功能，结合生态系统群落结构特点，利用斑块优化技术调控生物多样性和提升生存临界能力。 五、社会经济效益、存在的问题 经过测试取得了极有效的控制热环境蔓延响应，降低了制冷设备成本和电量消耗，减少了绿化工程管理和施工规划费用，试验推广应用单位三年来产生经济效益共高达5000余万元，优化技术具有科学性、创新性。绿色景观格局优化技术为环境保护及自然资源可持续、缓解热环境效益方面作出了重要贡献，具有很好的前景和应用价值，社会效益显著。 在寒区城市绿地研究基地，要统筹考虑完整的生态系统体系如还应考虑优化技术对动物栖息及生活习性、品种数量等的影响，为生态系统连续性、完整性提供保障

黑龙江科技大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。