權(quán)秋梅,王 聰,楊 磊,劉焱序,孫藝銘,王 超

1 西華師范大學(xué),西南野生動(dòng)植物保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南充 637002 2 中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100085 3 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部,地表過(guò)程與資源生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100875 4 山東省濟(jì)寧市梁山縣氣象局,濟(jì)寧 272600

快速城市化和工業(yè)化進(jìn)程中能源開(kāi)發(fā)、交通運(yùn)輸及其他人類(lèi)活動(dòng)等強(qiáng)度的加劇,一方面強(qiáng)烈影響了城市及周邊的下墊面,另一方面造成了嚴(yán)重的大氣污染,城市發(fā)展與人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾與日俱增。景觀格局與大氣污染存在密切的聯(lián)系,景觀格局中人工建筑的增加以及綠地面積的減少導(dǎo)致大氣污染物的劇增與擴(kuò)散,出現(xiàn)城市熱島效應(yīng)、酸雨等嚴(yán)重的負(fù)面現(xiàn)象,甚至造成生態(tài)災(zāi)難[1- 3]。研究景觀格局演變與大氣污染形成機(jī)理的關(guān)系,優(yōu)化景觀配置提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,構(gòu)建生態(tài)安全格局,是當(dāng)前景觀生態(tài)學(xué)在大氣污染與治理應(yīng)用研究中的重要議題[4]。強(qiáng)化大氣污染研究中的景觀生態(tài)學(xué)分析途徑,不但對(duì)研究局地和區(qū)域環(huán)境變化具有重要意義,同時(shí)有利于提高景觀規(guī)劃水平,為居民創(chuàng)造更適宜的生活環(huán)境,增進(jìn)人類(lèi)福祉[5]。

目前,景觀格局與生態(tài)過(guò)程耦合研究已在景觀生態(tài)學(xué)各研究方向上取得豐碩成果,但是對(duì)景觀格局與大氣污染過(guò)程的耦合機(jī)理探討依然較為薄弱。景觀生態(tài)學(xué)在大氣污染研究中的應(yīng)用主要圍繞土地利用及景觀格局與大氣污染的關(guān)系,大氣污染物主要針對(duì)顆粒物,多以城市景觀為研究對(duì)象,地理信息系統(tǒng)和遙感手段是開(kāi)展景觀格局與大氣污染研究的主要技術(shù)方法,在控制大氣污染進(jìn)行藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的迫切需求下,亟待明晰景觀格局與大氣環(huán)境的定量關(guān)系,提出理想景觀格局模式[2]。此外,辨識(shí)大氣污染與景觀格局特征的關(guān)聯(lián)機(jī)理,也是對(duì)基于景觀生態(tài)學(xué)的大氣污染研究的進(jìn)一步深化,有助于在學(xué)科理論層面上更深入的探討景觀生態(tài)學(xué)格局與過(guò)程耦合研究前沿議題,具有相對(duì)明確的學(xué)科貢獻(xiàn)。基于此,本研究擬從景觀與大氣污染物的源匯關(guān)系入手,系統(tǒng)梳理景觀格局與大氣污染的定量關(guān)系,提出大氣污染研究中的景觀生態(tài)學(xué)分析的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域,以期從學(xué)科交叉角度推動(dòng)景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展。

1 基于景觀生態(tài)學(xué)的大氣污染研究

從景觀生態(tài)學(xué)視角出發(fā),下墊面的空間和結(jié)構(gòu)布局構(gòu)成景觀格局,當(dāng)前的研究可以分為景觀組分和景觀配置特征兩個(gè)層次：在景觀組分層次上強(qiáng)調(diào)下墊面類(lèi)型的不同對(duì)大氣環(huán)境的影響,主要研究特定景觀類(lèi)型對(duì)大氣污染物影響的物理效應(yīng),目前從人工建筑、綠地組分等出發(fā)進(jìn)行探究,如分析綠地景觀的滯塵、吸收二氧化硫和氯氣等多種大氣污染物作用,探究景觀類(lèi)型中植物生理過(guò)程的調(diào)節(jié)效應(yīng)；在景觀配置層次上主要研究不同景觀組分的空間組合效應(yīng)對(duì)大氣環(huán)境的影響。其中,應(yīng)用土地利用回歸模型分析景觀格局與大氣污染分布的關(guān)系是當(dāng)前研究的重要方法[6]。

1.1 景觀與大氣污染物的源匯關(guān)系

1.1.1大氣污染物來(lái)源

大氣污染物是指在人類(lèi)活動(dòng)或自然過(guò)程中,產(chǎn)生并排放到大氣中對(duì)人類(lèi)和環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的物質(zhì)。顆粒物(PM)、氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)和多環(huán)芳烴(PAH)等是當(dāng)前大氣污染的典型污染物。具體來(lái)說(shuō),顆粒物(PM)來(lái)源主要是揚(yáng)塵和工業(yè)活動(dòng)。氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)主要來(lái)源于工業(yè)燃燒過(guò)程、采暖和汽車(chē)尾氣排放。多環(huán)芳烴(PAH)主要由煤、石油、有機(jī)高分子化合物等有機(jī)物不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生。大氣污染物具有顯著的空間分布特征[7],也呈現(xiàn)出復(fù)雜的時(shí)間動(dòng)態(tài)特征,如隨著區(qū)域不同空間內(nèi)人口(機(jī)動(dòng)車(chē))數(shù)量的增加,大氣污染物的假日效應(yīng)顯著[8],目前對(duì)大氣污染物空間異質(zhì)性的機(jī)理解釋仍然不足,并且對(duì)人為及其他因素影響下的溢出效應(yīng)識(shí)別不充分[9- 10]。

1.1.2大氣污染物的景觀源匯

“源”景觀是指那些能夠促進(jìn)過(guò)程發(fā)展的景觀類(lèi)型,“匯”景觀是指那些能夠阻止或延緩過(guò)程發(fā)展的景觀類(lèi)型[11]。對(duì)大氣污染來(lái)說(shuō),“源”景觀指居民區(qū)、工業(yè)用地、道路等產(chǎn)生或者促進(jìn)大氣污染的景觀類(lèi)型。“匯”景觀指可以緩解或者減輕大氣污染的一些景觀類(lèi)型或生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型,如城市綠地、樹(shù)林、水體等景觀類(lèi)型,但也存在特殊情況,如農(nóng)田在不同的季節(jié)對(duì)PM2.5濃度影響不同[12],植被對(duì)PAH的吸收作用也受到季節(jié)因素的影響[13]。在研究景觀格局與生態(tài)過(guò)程時(shí),厘定景觀與大氣污染物源匯的關(guān)系,對(duì)城市下墊面不同的組分進(jìn)行合理的景觀規(guī)劃,有助于進(jìn)行大氣污染的緩解與控制,實(shí)現(xiàn)人與生態(tài)環(huán)境的和諧相處。

圖1展示城市下墊面對(duì)大氣環(huán)境的影響。景觀組分的影響是通過(guò)組分的物理屬性之間的差異改變對(duì)大氣環(huán)境中物質(zhì)能量交換過(guò)程,當(dāng)前研究多集中于人工建筑、綠地以及水體等城市下墊面與大氣環(huán)境之間相互作用的關(guān)系,人工建筑主要指的是道路、住宅、工廠等地區(qū)。一方面,對(duì)大氣環(huán)境排放的大氣污染物主要由人工建筑直接產(chǎn)生,如住宅區(qū)集中供暖、道路交通運(yùn)輸、工廠生產(chǎn)等排放的大量大氣污染物等；另一方面,當(dāng)人工建筑達(dá)到一定數(shù)量,導(dǎo)致城市下墊面顏色較深,在太陽(yáng)輻射下吸收大量的熱量,并且在城市參差不齊的建筑物中,不斷反射加強(qiáng)能量的吸收[14],產(chǎn)生城市熱島效應(yīng)。在熱島效應(yīng)的影響下,人類(lèi)生活、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸過(guò)程中所形成SO2、NOx等大氣污染物會(huì)在城市中心區(qū)域上空匯集,加重大氣污染程度,對(duì)人類(lèi)的健康帶來(lái)嚴(yán)重的危害。

圖1 不同景觀組分層次對(duì)大氣環(huán)境影響Fig.1 Effects of different landscape component levels on atmospheric environment

綠地主要指的是居民區(qū)綠地、公共綠色、農(nóng)林等地區(qū)。與人工建筑不同,綠地能夠吸附大氣污染物,并能有效緩解城市熱島效應(yīng),形成“冷島效應(yīng)”[15]。植物的存在對(duì)污染物具有一定吸附作用,因此空間規(guī)劃考慮綠地及污染源的空間分布可以顯著提高大氣環(huán)境保護(hù)的有效性[16- 18]。合理配置城市景觀中綠地的空間布局可以控制大氣污染擴(kuò)散,而這種作用往往會(huì)受到背景環(huán)境因素影響,對(duì)植被下墊面作用的刻畫(huà)除植被本身特征外,還需要考慮大氣污染物顆粒大小、到源頭距離以及排放水平、風(fēng)速和濕度等[19- 20]。在主要道路和居民點(diǎn)之間建立植被屏障,成熟的植被可以適度改善道路附近地區(qū)交通運(yùn)輸產(chǎn)生的大氣污染狀況,減少黑炭和顆粒物大氣污染移動(dòng)源暴露[21]。有學(xué)者運(yùn)用建模綜合評(píng)估了倫敦的樹(shù)木對(duì)大氣環(huán)境的影響,行道樹(shù)如大比例使用針葉樹(shù)和闊葉樹(shù),PM10沉積量將大幅度增加,規(guī)劃者進(jìn)行可持續(xù)的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì),可以提升未來(lái)空氣質(zhì)量[22- 23]。水體組分主要指河流、湖泊、池塘等區(qū)域,水體在一定條件下能夠?qū)Υ髿馕廴镜某潭冗M(jìn)行改善,其存在可形成“冷湖效應(yīng)”,即在相同的太陽(yáng)輻射下,由于湖泊或河流的存在,反射到空氣中的熱量減少,水面上方的溫度相對(duì)其他下墊面溫度低,大氣污染物得以擴(kuò)散,污染物濃度降低。通過(guò)對(duì)大氣污染物“源”“匯”景觀的深入探索不僅有助于進(jìn)一步明晰景觀格局演變的生態(tài)環(huán)境形成機(jī)理,也可與景觀規(guī)劃直接對(duì)接,形成服務(wù)于生態(tài)環(huán)境治理的景觀優(yōu)化策略。

1.2 景觀格局對(duì)大氣污染的影響量化

景觀格局是指景觀組分在空間上的排列,探究景觀格局與大氣污染之間的相關(guān)規(guī)律,辨識(shí)影響大氣污染物濃度景觀格局特征,有利于探索大氣污染研究中的景觀生態(tài)學(xué)分析途徑。格局的定量分析是研究格局與過(guò)程相互關(guān)系的基礎(chǔ)[24],景觀生態(tài)學(xué)的研究方法一定程度上滿足規(guī)劃定量表達(dá)的需求。根據(jù)景觀格局與大氣污染關(guān)系進(jìn)行合理景觀配置,可以指導(dǎo)景觀規(guī)劃,通過(guò)定量模型分析大氣污染變化,解析大氣污染物與景觀格局之間的關(guān)系,是完善景觀格局規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。

目前模擬預(yù)測(cè)大氣污染的方法包括使用暴露指標(biāo)變量、空間插值、擴(kuò)散模型和土地利用回歸(LUR)模型[25],而量化景觀格局對(duì)大氣污染的影響多采用LUR模型,該模型采用隨機(jī)模擬技術(shù)在GIS系統(tǒng)中將空間屬性變量(如土地覆蓋、交通數(shù)據(jù)、地形等)與大氣污染物濃度進(jìn)行回歸,這一基于回歸的方法可以對(duì)大氣污染物水平進(jìn)行穩(wěn)定評(píng)估,利用GIS繪制大氣污染分布,可預(yù)測(cè)識(shí)別潛在污染源,并通過(guò)相關(guān)政策以及其他的干預(yù)措施緩解大氣污染程度[26]。總結(jié)梳理不同區(qū)域LUR模型對(duì)多種典型大氣污染物的模擬效果及建模變量特征(表1),可為景觀規(guī)劃提供科學(xué)指引,促進(jìn)景觀生態(tài)學(xué)研究結(jié)果在大氣污染防治領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用,為城市和區(qū)域提供景觀規(guī)劃途徑。

表1 LUR模型應(yīng)用研究對(duì)比

續(xù)表研究區(qū)域(國(guó)家或地區(qū))Study area研究對(duì)象Research indicator預(yù)測(cè)變量/景觀指數(shù)Predictive variables/landscape metrics解釋率R2土地利用 Land use中國(guó)北京Beijing, China[12]PM2.5街道網(wǎng)絡(luò)、海拔、人口、土地利用,景觀指數(shù):PLAND、 PD、 ED、 SHEI、 CONTAG84.9%(年)80.2%(春)68.4%(夏)62.4%(秋)65.8%(冬)建設(shè)用地、植被覆蓋區(qū)、水體、裸地和農(nóng)田中國(guó)武漢Wuhan, China[51]PM2.5,PM10土地利用、位置、氣象、交通量、道路長(zhǎng)度、距市中心距離、周?chē)?00m緩沖區(qū)未建面積比例,景觀指數(shù)LSI48.3%—96.9%、36.5%—98.2%城市湖泊濕地中國(guó)香港Hong Kong,China[52]PM2.5土地利用、景觀指數(shù):PLAND、LPI、AI、CONNECT89.8%城市用地、混交林、灌叢、農(nóng)田、草地、水體

使用LUR模型的優(yōu)勢(shì)是能夠預(yù)測(cè)城市空氣質(zhì)量限值的超標(biāo)情況,評(píng)估減輕污染措施的有效性,通過(guò)模型所獲得的相關(guān)信息可作為環(huán)境和健康政策的基礎(chǔ),用于預(yù)測(cè)特定大氣污染的緩解措施效果[27]。LUR模型已成為預(yù)測(cè)城市或國(guó)家尺度上無(wú)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)域大氣污染物濃度的重要方法。具體應(yīng)用中,當(dāng)?shù)亟煌◤?qiáng)度數(shù)據(jù)是LUR模型的重要預(yù)測(cè)變量[28- 31,35- 38],海拔等地理特征對(duì)城市空氣質(zhì)量也有較大影響,將這些因素納入模型能夠顯著提高模型的性能[32-33]。在歐洲大氣污染影響研究 (Escape)中,LUR模型能夠解釋年平均NO2和NOx濃度的空間變化[34]。在對(duì)中國(guó)PM時(shí)空格局探索的回歸結(jié)果表明城市PM與人口規(guī)模、大氣污染物排放量、周邊排放量呈正相關(guān),與降水量和風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)[35],其中氣候因素中風(fēng)速對(duì)其影響最為嚴(yán)重[36],但大面積綠色景觀的存在能使PM濃度維持在較低水平。從景觀層面上,景觀的均勻度及破碎度與PM2.5濃度密切相關(guān)[12],將土地利用類(lèi)型和景觀指標(biāo)納入LUR模型來(lái)估算PM2.5濃度是當(dāng)前研究的新趨勢(shì)[37]。

當(dāng)然,LUR模型也存在一定局限性。LUR模型雖然能夠較好地預(yù)測(cè)空間的變異性,但是不同研究之間的模型結(jié)構(gòu)存在很大差異。數(shù)據(jù)質(zhì)量和土地利用的差異也導(dǎo)致模型性能的差異,需采用更標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集；模型基于土地利用對(duì)大氣污染物濃度進(jìn)行評(píng)估,存在空間范圍大、時(shí)間分辨率低的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)LUR模型與氣象變量模型進(jìn)行耦合,可提高其時(shí)間分辨率[6]；LUR模型在進(jìn)行區(qū)域外推時(shí)應(yīng)注意同一模型并不適用于其他區(qū)域[38],其在小尺度上的適用性也需進(jìn)一步研究；相比只納入土地利用類(lèi)型,LUR模型在引入景觀格局指數(shù)后,相應(yīng)的預(yù)測(cè)精度提高[39],但當(dāng)LUR模型應(yīng)用于不同污染物時(shí),納入景觀格局指數(shù)對(duì)模型模擬能力的影響也不盡相同(表1)。LUR模型方法的使用還需要更多區(qū)域性案例,對(duì)模型的可移植性及可靠性進(jìn)行探索[25]。

2 存在問(wèn)題

縱觀當(dāng)前大氣污染與景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)研究,存在以下問(wèn)題和不足。首先,就景觀格局的刻畫(huà)而言,目前可以利用的指標(biāo)含義不夠明確,不利于直接篩選與大氣污染擴(kuò)散相關(guān)的指標(biāo)；其次,就污染物的空間刻畫(huà)而言,目前相應(yīng)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)相對(duì)缺乏,遙感反演技術(shù)仍需進(jìn)一步發(fā)展,而大氣污染物自身的擴(kuò)散范圍過(guò)大,易受極端天氣事件影響,不利于開(kāi)展格局與過(guò)程耦合分析；再次,就學(xué)科理論和實(shí)踐而言,目前的分析僅針對(duì)局部地區(qū),缺乏多地區(qū)、多尺度的綜合分析,以便對(duì)指標(biāo)和模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)優(yōu)化,便于規(guī)劃決策者做出快速評(píng)估。

第一,景觀格局指標(biāo)的刻畫(huà)相對(duì)簡(jiǎn)略。景觀格局指數(shù)是景觀格局分析的重要手段,然而目前景觀格局指數(shù)只能粗略的對(duì)景觀現(xiàn)狀和總體特征進(jìn)行描述,無(wú)法準(zhǔn)確描述格局與過(guò)程相互作用關(guān)系,需要發(fā)展一系列針對(duì)特定生態(tài)過(guò)程且具有明確指示意義的景觀格局指數(shù),因此,如何建立具有生態(tài)學(xué)意義的景觀格局指數(shù)和分析方法,如何將景觀格局與大氣污染遷移擴(kuò)散聯(lián)系起來(lái)[23],是利用景觀生態(tài)學(xué)研究大氣污染問(wèn)題的關(guān)鍵問(wèn)題。

第二,大氣污染物的空間數(shù)據(jù)缺乏。污染物的空間傳遞在大氣環(huán)境中的傳遞受到多重因素的影響,不同地區(qū)污染物的輸送和擴(kuò)散特征也不盡相同[53],大氣污染物在擴(kuò)散中的相互作用及極端氣象事件的影響加大了其與景觀格局耦合分析的難度,此外,目前缺乏足夠的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和高空間分辨率的污染物排放指標(biāo)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)質(zhì)量限制了在多時(shí)空尺度上進(jìn)行景觀格局與污染擴(kuò)散過(guò)程的耦合分析。

第三,景觀生態(tài)學(xué)科理論與大氣污染防治實(shí)踐脫節(jié)。將景觀生態(tài)學(xué)應(yīng)用到大氣污染治理中,使土地資源的效益達(dá)到生態(tài)環(huán)境治理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最佳結(jié)合,是目前區(qū)域發(fā)展的迫切需求。結(jié)合人口聚集地空氣改善目標(biāo),建立土地利用和景觀格局與大氣污染之間的定量關(guān)系,可以指導(dǎo)景觀格局規(guī)劃以達(dá)到控制大氣污染的效果。此外,現(xiàn)有景觀生態(tài)學(xué)理論研究成果并未有效應(yīng)用于景觀規(guī)劃實(shí)踐中,如景觀生態(tài)學(xué)“基質(zhì)-斑塊-廊道”的經(jīng)典格局理論以及“源匯”景觀格局理論等都是景觀格局分析的基礎(chǔ),但是如何將此理論更好地應(yīng)用到解決實(shí)際大氣污染防治問(wèn)題中,截至目前仍然缺乏好的實(shí)例[23]。

3 研究展望

快速城市化和工業(yè)化是我國(guó)未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展的必然趨勢(shì),會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。大氣污染與景觀生態(tài)學(xué)的關(guān)聯(lián)研究將成為學(xué)術(shù)界、管理者以及公眾共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。深入研究景觀格局與大氣污染過(guò)程的耦合機(jī)理,是提升景觀生態(tài)學(xué)規(guī)劃支持作用的關(guān)鍵所在。完善景觀格局指標(biāo)、加強(qiáng)大氣污染過(guò)程的空間表征、促進(jìn)景觀規(guī)劃實(shí)踐是未來(lái)應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)研究大氣污染問(wèn)題的重要發(fā)展方向。

3.1 完善景觀格局指標(biāo)

景觀格局與生態(tài)過(guò)程耦合是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心議題,景觀格局是生態(tài)過(guò)程的載體,生態(tài)過(guò)程是影響格局的動(dòng)因和驅(qū)動(dòng)力,能夠影響景觀的整體動(dòng)態(tài),對(duì)于景觀格局與過(guò)程互饋機(jī)制的解析是景觀生態(tài)學(xué)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在景觀格局對(duì)大氣污染影響研究中需發(fā)展具有物理意義的景觀模型或格局指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[54]。城市局地景觀格局(如住宅區(qū)、道路格局等)與區(qū)域尺度間動(dòng)力、熱力的相互作用顯著影響大氣污染物的遷移、轉(zhuǎn)化、擴(kuò)散[55],城市的三維格局特征(如建筑群高度)與動(dòng)力粗糙度存在定量關(guān)系[56],可為數(shù)值模式邊界層物理參數(shù)提供重要依據(jù),因此,篩選、完善與大氣污染擴(kuò)散模式相關(guān)的景觀格局指標(biāo)具有重要意義。傳統(tǒng)上刻畫(huà)平面景觀格局的景觀指數(shù)并不能反映城市景觀(城市綠化基面、交通基面、城市建筑等)立體化和高層化的三維特征,多尺度、多維景格局分析可以更加全面反映景觀格局特征,并拓展大氣污染過(guò)程相關(guān)聯(lián)的景觀格局指數(shù)集[5,57]?？傊?景觀格局指標(biāo)的完善有利于定量解析景觀格局對(duì)大氣污染的影響。

3.2 加強(qiáng)大氣污染過(guò)程的空間表征

大氣污染物時(shí)空格局演變特征是應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)方法探究景觀格局與污染過(guò)程的重要基礎(chǔ),因此,亟需加強(qiáng)大氣污染物時(shí)空格局的定量表征。深化遙感反演技術(shù)、耦合氣候/氣象模型模擬、優(yōu)化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是提高大氣污染物時(shí)空分布數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要手段[58]。傳統(tǒng)遙感方法可以提供實(shí)時(shí)下墊面信息,為大氣數(shù)值模型提供有效參數(shù)[59],隨著遙感技術(shù)進(jìn)步,利用全覆蓋的衛(wèi)星影像與污染物之間的定量關(guān)系建立模型,可獲取全覆蓋的大氣污染物分布格局[58]。今后需在大氣環(huán)境遙感的定量化、高性能傳感器的研制、主動(dòng)式遙感與被動(dòng)式的一體化、相關(guān)系統(tǒng)的建立以及多時(shí)相、多數(shù)據(jù)源(包括非遙感數(shù)據(jù)資料數(shù)據(jù))的信息復(fù)合與綜合分析等方面進(jìn)一步加強(qiáng)[60]；氣候/氣象模型模擬除依托于復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程模型模擬外,還依賴于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的輸入及驗(yàn)證,因此,增加大氣污染相關(guān)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),在多個(gè)典型地區(qū)進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè),并且注意多時(shí)段數(shù)據(jù)的獲取,同時(shí)補(bǔ)充流動(dòng)監(jiān)測(cè)手段獲取大氣污染物分布現(xiàn)狀格局,將有利于對(duì)大氣污染過(guò)程的精準(zhǔn)刻畫(huà)。此外,大氣污染物主要存在于近地表,辨識(shí)其三維空間分布特征有利于與三維景觀格局指數(shù)匹配分析,精細(xì)刻畫(huà)景觀格局與污染物分布特征的定量關(guān)系,可進(jìn)一步為景觀格局優(yōu)化、通風(fēng)廊道建設(shè)提供科學(xué)支撐[58]。

3.3 強(qiáng)化對(duì)景觀規(guī)劃實(shí)踐的定量支持

景觀格局的實(shí)質(zhì)揭示了景觀規(guī)劃的需求,景觀規(guī)劃通過(guò)城市空間的合理布局和綠化建設(shè)優(yōu)化城市功能[61-62]。建立景觀格局優(yōu)化模型,明確不同規(guī)劃方案下大氣污染物狀況,找出合理生態(tài)用地布局以進(jìn)一步優(yōu)化空間格局[1],是對(duì)景觀規(guī)劃實(shí)踐的重要支撐；在城市大氣污染對(duì)周邊區(qū)域顯著影響的背景下,從景觀生態(tài)學(xué)的“源匯”理論出發(fā),在區(qū)域尺度上辨析“源匯”格局的時(shí)空變化是進(jìn)行區(qū)域景觀規(guī)劃的重要前提[58]；此外,組建跨學(xué)科團(tuán)隊(duì),多角度識(shí)別景觀格局對(duì)大氣污染的影響,深入探討不同時(shí)空尺度上景觀格局對(duì)大氣污染的影響規(guī)律,辨析景觀格局下的大氣污染過(guò)程變化及污染物形成、擴(kuò)散、消減機(jī)理,可為景觀規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。