【研究进展】Urban climate：局地气候区（LCZ）在全球尺度上的制图和应用研究综述：近十年来的进展与未来展望
文摘
科学
2024-09-19 21:06
湖北
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署名单位：中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院、香港大学建筑学院建筑系景观建筑分部、都柏林大学地理学院、北卡罗来纳大学教堂山分校
近年来，随着城市化和全球气候变化的加剧，城市气候研究变得愈发重要。局地气候区（Local Climate Zone，LCZ）概念自2012年提出以来，已成为城市气候研究中的重要工具。本文回顾了过去十年中LCZ研究的主要进展和应用，旨在为未来研究提供参考。 LCZ概念由Stewart和Oke于2012年正式提出，旨在标准化和简化城市温度观测。LCZ系统将城市表面分为17类，包括10类建成区和7类自然区。WUDAPT项目自2012年启动，旨在收集和共享全球城市数据，促进城市气候研究。LCZ作为WUDAPT的基础数据产品（Level-0），已在全球范围内得到广泛应用。本研究采用文献元数据分析技术，基于CiteSpace软件，分析和可视化了近十多年来（2012年1月1日至2023年10月1日）LCZ研究的总体情况。包括年度发表趋势，作者和机构，关键词分析和研究地理分布等。
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大尺度LCZ制图方法主要分为三类：基于遥感（RS）、基于地理信息系统（GIS）和混合方法。
RS制图方法：利用卫星影像进行大范围动态监测，结合机器学习算法，提高分类精度。WUDAPT方法是最常用的RS制图方法，使用免费数据和软件，提供标准化工作流程。GIS制图方法：基于LCZ参数的阈值范围进行分类，常用数据包括建筑轮廓、土地覆盖、道路网络等。GIS制图方法强调空间单元的定义和后处理，以提高分类结果的准确性。混合方法：结合RS和GIS数据，利用多源数据提高分类精度和效率。LCZ的应用主要集中在两个方面：传统WUDAPT项目和新兴WUDAPT领域。传统WUDAPT项目：包括城市热岛效应（UHI）、地表温度（LST）等研究。LCZ在城市气候研究中发挥了重要作用，特别是在解决城市热环境问题方面。新兴WUDAPT领域：包括碳排放空间建模、城市能源消耗、公共卫生等。LCZ的优势在于其对城市形态的表征，促进了这些新兴领域的研究。![]()
尽管LCZ研究取得了显著进展，但仍存在一些挑战，如分类精度的提高、数据获取的便捷性等。本综述在优化LCZ制图方法，探索LCZ应用以及加强LCZ与WUDAPT的协调发展三个方面进行了展望。 本文综述了LCZ系统自提出以来在过去十年的研究进展和应用，强调了其在城市气候研究中的重要性。通过本文，研究人员可以了解LCZ系统的最新进展和未来研究方向，进一步推动该领域的发展。无论是学术研究还是实际应用，LCZ系统都展示了其巨大的潜力和广泛的应用前景。未来，随着技术的进步和数据的丰富，LCZ研究将继续发展，为城市领域和气候适应规划提供科学依据。
Wang, R., Wang, M., Ren, C., Chen, G., Mills, G., & Ching, J. (2024). Mapping local climate zones and its applications at the global scale: A systematic review of the last decade of progress and trend. Urban climate, 57, 102129.
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