城市热岛是指城市地区的地表温度或者空气温度高于郊区的一种现象。随着城市化的不断发展，自然地表逐渐被人工地表所取代，由钢筋水泥所建造的城市区域，能够吸收大量的太阳辐射，从而使得城市区域持续增温，城市热岛现象逐渐增强。城市热岛现象的增强，不仅会加剧城市区域的资源以及能源的浪费，并且持续的高温现象还会影响城市居民的生产生活，对城市居民的健康造成极大的危害。随着城市的不断扩大，城市与城市之间距离的缩减。城市热岛的发生、发展、演化也不再仅仅局限于单个城市内部，而是扩展到整个城市群之中。对于城市管理者和规划者而言，单个城市的热岛问题已经无法解决区域热环境变化的问题。因此，需要立足于城市群尺度，探究整个区域热岛的时空演变特征，进一步为缓解整个城市群的区域热岛问题提供科学依据和理论支撑。
基于此，以中国三大城市群之一的京津冀城市群为例，首先，运用最小二乘模型，探究了京津冀城市群2001-2020年间区域热岛的发展态势；然后，运用转移矩阵及标准离差椭圆，分析了京津冀城市群区域热岛的转移趋势；最后，运用空间自相关，验证了京津冀城市群区域热岛的空间相关性。
研究发现，随着京津冀东南地区城市化的发展，东南部城市地表温度较高，并且自2001年到2020年，其相对地表温度呈现持续上升的态势。除此之外，区域热岛的重心也逐渐向东南方向移动。而通过各层次热岛之间的转移可以发现，各层次热岛面积转移集中在不变化和变化不大这两类之间，这说明区域热岛内部发展趋势相对稳定。通过全局空间自相关的计算发现，京津冀城市群具有非常显著的空间正相关。而通过局部空间自相关的计算发现，高—高集聚区主要分布在东南部较发达的城区，低-低集聚区主要分布在西北山区，非显著区自相关区域分布较广。以上研究结果可深化对京津冀城市群区域热岛时空格局与特征的认知，进而为缓解京津冀城市群区域热岛提供科学依据。
该成果以“Long-term spatiotemporal patterns and evolution of regional heat islands in the Beijing–Tianjin–Hebei Urban agglomeration”为题，发表在Remote Sensing上。中科院沈阳应用生态研究所景观生态组联合培养硕士研究生徐宏超为第一作者，李春林副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金重点和面上项目、中科院青促会人才项目等的支持。
图 京津冀城市群区域热岛发展格局及特征
