多中心结构能降低城市热岛强度吗？
Do polycentric structures reduce surface urban heat island intensity?
作者姓名：韩帅帅，李琬，关美宝，苗长虹*，孙斌栋**
作者机构：1. 河南大学黄河文明与可持续发展研究中心，开封 475004
2. 郑州大学商学院，郑州 471000
3. 香港中文大学太空与地球信息科学研究所，香港
4. 华东师范大学中国行政区划研究中心，上海 200241
发表刊物：《Applied Geography》
引用格式：Han, S., Li, W., Kwan, M. P., Miao, C., & Sun, B. (2022). Do polycentric structures reduce surface urban heat island intensity? Applied Geography, 146, 102766.
摘要：城市空间优化具有改善城市热环境的潜力。本研究利用Landscan人口数据构建空间结构指数，采用多元回归法在市域和市区尺度上研究了空间结构对于城市热岛强度的影响。研究发现，多中心的空间结构可以降低城市热岛强度，但是在市域尺度上不具有经济显著性。市区的机制分析发现，多中心结构可以将工业企业分散到郊区，将绿地集中至城市中心地区，以此降低中心和外围的温度差。研究发现有助于为优化城市结构以改善城市热环境提供政策启示。
一、研究背景
城市快速扩张的环境后果之一是城市地表温度上升，从而造成严重的热岛效应。降低热岛效应的一个有效方法是建立一个低人口和建筑密度的分散城市。然而，一方面，对于以聚集经济为本质的城市来说，通过绝对分散来缓解城市热岛效应是不现实的，另一方面，有证据表明，紧凑的城市可以通过减少能源消耗来减少热排放。从这两个角度来看，兼具分散性和紧凑性优势的多中心结构似乎是城市热环境规划中的一个合成最优选择。多中心的空间结构有两个特点：分散和集聚。前者将人口或就业从城市中心转移到外围，从而形成一个分散的模式。后者则是将人口或就业重新聚集在外围，形成次中心。以前的研究并没有对多中心城市空间结构是否能减少城市热岛强度给出明确的结论。
二、实证发现
基于2000-2015年数据，分别使用帕累托指数和集中-集聚指数量化市域和市辖区的空间结构。根据多元回归结果和一系列稳健检验，我们发现多中心结构可以降低市域和市辖区尺度的城市热岛强度，但是在市域尺度上不具有经济显著性。进一步的机制分析发现：一方面，多中心结构将工业热源分散到城市郊区，提高了郊区的温度；另一方面，将绿色空间集中到城市中心地区，降低了主城区温度，由此缩小中心和外围的温度差。
三、研究贡献与政策启示
研究的贡献体现在两个方面：首先，区别于以往较多的案例研究，基于大样本的计量分析使我们能够发现城市在不同尺度上的异质性，从而为以往不一致的研究结论提供了理论分析视角。其次，区别于以往描述性分析，我们量化研究了工业热源和绿色空间在空间结构和热岛强度之间的中介作用，为改善城市热环境提供了科学依据。
我们的发现具有重要的政策含义。首先，在市区范围内引导形成多中心结构，尤其是在市中心建设具有降温和空气管道功能的绿地，有助于降低城市热岛强度。其次，多中心结构降低城市热岛强度具有尺度差异性，在实践中要具体问题具体分析，不能为了改善城市热环境而盲目建设多中心结构。
[研究资助：本文是国家自然科学基金(42171186)、中国博士后科学基金(2022M711029)、河南省高等学校重点科研项目计划(22A170006)、河南省高校人文社会科学研究一般项目(2023-ZDJH-353)、中央高校基本科研业务费专项资金(2022ECNU-XWK-XK001)的资助成果。]
