近日，公共管理学院杨建新副教授与2020级土地资源管理专业本科生包琳欣以共同第一作者在中科院一区TOP期刊《Sustainable Cities and Society》（IF=11.7）发表了题为 “Integrating a heatscape index and a Patch CA model to predict land surface temperature under multiple scenarios of landscape composition and configuration”的研究论文。该文以武汉市为研究区开展了基于城市空间增长模拟模型与城市土地景观格局指数的地表温度多情景预测研究。

城市化进程加速加剧了热岛效应问题，如何通过城镇土地利用景观格局对热岛效应进行预测与有效管理，尤其是如何同时考虑城市景观的数量组成、空间布局、连通性及热特性进行地表温度的模拟与分析，是指导城市规划和制定绿化政策的重要问题。

图1 LST多情景预测框架流程图

针对这一问题，该研究基于2015年Landsat 8遥感影像与土地利用调查数据，构建了集成热源-热汇斑块空间连通性指数与斑块元胞自动机模型的城市热岛效应预测框架，对2035年武汉市建成区在不同扩张速度与扩张结构下的城市热岛效应变化进行多情景预测。

图2 2035年城市景观多情景模拟

结果表明：（1）在建设用地占比超过10%的网格内，该模型所得2015年地表温度预测值与实际值回归精度达0.81，模型可信度较高；（2）在高速增长和紧凑布局的情境下，武汉市热岛效应的表现尤为突出，主要表现为极高温区域向城市中心扩展和主城区温度显著上升；（3）耕地保护政策可以有效地调控城市温差，对缓解城市热岛效应有显著贡献，然而无论在何种增长模式下，建设用地的扩张对农田的割裂和侵占都可能导致农田区域温度的部分升高；（4）相较于绿地，城市水体更能有效缓解城市热岛效应。

图3不同情景下2035年建设用地>10%的网格内LST预测值

该研究将一种集成斑块数量组成、空间结构、连通性及热特性的景观格局指数和土地利用变化模型相结合，采用多情景的精细模拟策略，可以考虑到城市的动态发展过程和建成区的不同扩张速度和模式，能够更准确地预测SUHI的演变规律，并能对未来的城市规划提供更为精确和具有前瞻性的参考，对城市发展、环境保护和可持续城市规划具有重要意义。

文章链接：

Yang, Jianxin, Linxin Bao, Si Dong, et al. Integrating a Heatscape Index and a Patch CA Model to Predict Land Surface Temperature under Multiple Scenarios of Landscape Composition and Configuration. Sustainable Cities and Society, 2023, 105033.https://doi.org/10.1016/j.scs.2023.105033.