近日，我系余兆武老师联合生命科学学院赵斌教授团队，在城市热岛缓解与绿地降温效应量化领域取得进展。相关成果以《Quantifying cumulative cooling threshold of greenspaces using a newly developed 3D model across global cities》为题，发表于遥感领域顶级期刊《Remote Sensing of Environment》（影响因子13.85）。该研究首创三维累积降温模型，并揭示全球尺度下城市绿地降温效应的空间累积规律，并提出气候自适应型绿地规划阈值标准，为高温韧性城市建设提供科学工具。

随着全球城市化进程加速，超60亿人口面临热岛效应与气候变暖的叠加威胁。城市绿地作为关键的基于自然的解决方案（NbS），其降温效率的量化长期受限于二维简化模型，导致大型绿地生态效益被系统性低估。如何精准量化绿地三维空间降温累积效应，并制定气候差异化的规划阈值，是国际城市可持续发展领域的核心挑战。研究团队创新性提出“三维累积降温指数”（3D Cumulative Cooling Index），结合Landsat遥感数据与机器学习算法，系统分析全球37个城市、668个绿地斑块的降温曲线，首次从空间累积视角重构绿地降温过程。

图1 城市绿地三维累积降温阈值模型计算方法与概念图

研究核心发现如下：城市绿地平均累积降温强度达4.92°C，较传统模型提升近10倍。降温效益主要受绿地面积（贡献率70.08%）、内部蓝绿比例（植被+水体）及周边社会经济特征（如道路密度）正向驱动。发现干旱指数（AI）与降温效率阈值（TVoE）呈U型关系，首次确立气候适配型绿地最优面积：干旱城市（2.25公顷）、半干旱城市（1.48公顷）、半湿润城市（1.64公顷）、湿润城市（1.80公顷）。在干旱区，绿地内水体比例每提升10%，累积降温强度增加12.27%；在湿润区，周边道路密度与建筑覆盖率成为降温效率关键增益因子（解释力9.22-10.39%），颠覆“经济发达区削弱降温”的传统认知。

基于三维模型的空间规划策略：干旱城市应优先扩大绿地面积（>2.25公顷）并提升水体占比，补偿蒸腾限制。湿润城市应将绿地整合至经济热点区域（高建筑/道路密度区），利用热环境梯度增效。低纬度城市需设计更大绿地（如重庆TVoE达2.95公顷），高纬度城市宜采用小型分布式绿地网络

余兆武研究员与赵斌教授为文章共同通讯作者，周思齐博士为文章第一作者，丹麦奥胡斯大学等机构共同参与。研究获国家自然科学基金（32371621、42171093）、国家重点研发计划（2021YFE0193100）支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.rse.2025.114867

团队主页：https://www.researchgate.net/profile/Zhaowu-Yu/research

供稿：余兆武课题组

审核：张立武