9月29日,北京市正式發(fā)布《北京城市總體規(guī)劃(2016年-2035年)》,明確提出到2035年,建成5條寬度500米以上的一級(jí)通風(fēng)廊道、多條寬度80米以上的二級(jí)通風(fēng)廊道體系。
作為北京城市通風(fēng)廊道規(guī)劃研究組主要成員之一,北京市氣候中心(北京市氣象局衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心)遙感應(yīng)用室正研級(jí)高工劉勇洪倍感榮幸。在他為城市通風(fēng)廊道規(guī)劃提供有力氣象依據(jù)的過程中,衛(wèi)星遙感技術(shù)可謂“居功至偉”。
“城市熱島”問題驅(qū)動(dòng)遙感技術(shù)應(yīng)用
長期以來,城市熱島作為最重要的城市氣候問題,一直被北京市氣象局納入重要?dú)庀蠓?wù)工作,為政府和相關(guān)部門提供決策建議。
事實(shí)上,由于城市規(guī)模的不斷發(fā)展,熱島范圍一直處于有增無減的狀態(tài),這讓參與緩解首都城市熱島相關(guān)工作的劉勇洪心急如焚。“熱島區(qū)域如果連成片的話,會(huì)造成周圍地區(qū)明顯升溫,郊區(qū)生態(tài)環(huán)境也會(huì)有惡化趨勢(shì)。”劉勇洪說。經(jīng)過研究,劉勇洪發(fā)現(xiàn)城市熱島的面積一般大于城鎮(zhèn)用地面積,比如某個(gè)建筑用地形成熱島現(xiàn)象,其熱島范圍并不只限于建筑用地,而是會(huì)向四周擴(kuò)散。因此氣象部門不僅需要關(guān)注大城市,也要關(guān)注超大城市群內(nèi)熱島的變化情況。
近年來,北京市氣候中心參與撰寫《關(guān)于減緩北京城市熱島效應(yīng)的措施建議》《京津冀地區(qū)城市群熱島特征和影響分析及對(duì)策建議》等決策材料。從2007年開始,北京市氣象局先后承擔(dān)了“風(fēng)云三號(hào)”氣象衛(wèi)星一期和二期示范工程應(yīng)用項(xiàng)目,將“風(fēng)云三號(hào)”衛(wèi)星數(shù)據(jù)與北京城市熱環(huán)境方面的特色工作相結(jié)合,投身到緩解城市熱島這場(chǎng)“持久戰(zhàn)”中。
劉勇洪從2005年起一直從事衛(wèi)星遙感業(yè)務(wù)工作,劉勇洪介紹,這個(gè)可以看作是“氣象望遠(yuǎn)鏡”的衛(wèi)星遙感,與普通氣象觀測(cè)相比監(jiān)測(cè)范圍更廣、空間分辨率更高,因此想要更好地為城市熱島開展服務(wù),利用衛(wèi)星遙感觀測(cè)手段會(huì)更加直觀易懂。近兩年,劉勇洪利用衛(wèi)星遙感資料對(duì)北京1990年、2001年、2008年、2016年四個(gè)年份的城市熱島監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)北京熱島范圍出現(xiàn)了從中心城區(qū)向北、東和南三面擴(kuò)展的趨勢(shì),其中向昌平、順義和通州方向擴(kuò)展最為明顯。此外,利用衛(wèi)星遙感資料,劉勇洪開展了京津冀城市群熱島時(shí)空變化分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在1994年、2004年和2014年的夏季白天城市群強(qiáng)熱島面積分別為190平方公里、1975平方公里和4539平方公里,其增長速度十分迅猛。
衛(wèi)星遙感服務(wù)送來“穿堂風(fēng)”
2016年2月,關(guān)于“北京將修建通風(fēng)廊道緩解城市熱島”的消息一出,便受到媒體和公眾的廣泛關(guān)注,該項(xiàng)工作正是北京市氣候中心通過衛(wèi)星遙感服務(wù)緩解城市熱島的重要成果之一。劉勇洪利用衛(wèi)星遙感資料發(fā)現(xiàn),2016年北京城六區(qū)熱島面積已經(jīng)占到了城市總面積的77%以上,而緩解熱島的重要措施就是要有合理的通風(fēng)廊道體系,為城市送來“穿堂風(fēng)”。
在北京城市熱島監(jiān)測(cè)結(jié)果成為北京城市通風(fēng)廊道規(guī)劃的一個(gè)重要前提條件的同時(shí),衛(wèi)星遙感技術(shù)開展的一系列數(shù)據(jù)分析也為其不斷提供著更有力的氣象支撐。劉勇洪等人采用遙感與GIS技術(shù),開展了城市建筑形態(tài)信息參數(shù)提取,對(duì)城市通風(fēng)環(huán)境開展精細(xì)化研究,制作出城市通風(fēng)潛力圖與城市生態(tài)冷源圖,找到通風(fēng)差的地區(qū)和能提供城市新鮮空氣的區(qū)域,從而為通風(fēng)廊道建設(shè)提供相關(guān)建議。其中有關(guān)城市熱環(huán)境與通風(fēng)環(huán)境評(píng)估技術(shù)納入《城市通風(fēng)廊道規(guī)劃氣候可行性論證技術(shù)指南》及《城市生態(tài)建設(shè)的環(huán)境績效評(píng)估導(dǎo)則》,先后在北京、成都、濟(jì)南、南昌、石家莊、廣州等多個(gè)城市通風(fēng)廊道規(guī)劃中得到有效應(yīng)用。
隨著通風(fēng)廊道建設(shè)工作的不斷推進(jìn),北京還將面向街區(qū)和區(qū)域建筑群開展三級(jí)、四級(jí)廊道的細(xì)化研究,以便引入一二級(jí)廊道風(fēng)與大型冷源風(fēng),提升局地氣候適宜性。
劉勇洪還將衛(wèi)星遙感應(yīng)用范圍擴(kuò)大到京津冀地區(qū),通過分析監(jiān)測(cè)資料發(fā)現(xiàn),北京和天津之間的熱島范圍距離在不斷縮減,1994年為94千米,到2004年縮減為79千米,到2014年則已縮減到52千米。“因此,隨著北京城市中心東移和東南北京大興國際機(jī)場(chǎng)的建設(shè),在未來的京津冀一體化發(fā)展城市規(guī)劃中,需要在北京與天津之間建立有效的綠色生態(tài)屏障,防止大面積熱島連片成為超大的‘京津熱島群’。” 劉勇洪說。
下一步,劉勇洪還將利用“風(fēng)云三號(hào)”D星和新一代靜止氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”開展大城市和城市群的高空間、高時(shí)間分辨率熱島動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估研究,同時(shí)還將開展城市精細(xì)化熱島、通風(fēng)與城市三維形態(tài)、城市綠量、大氣污染和極端氣象災(zāi)害之間的關(guān)系研究。
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