匈牙利布达佩斯基于绿-蓝-灰基础设施的城市热岛缓解策略的空间分布、决定因素及实施障碍

《Urban Forestry & Urban Greening》：Spatial distribution, determinants, and implementation barriers of green-blue-grey infrastructure-based urban heat island mitigation strategies in Budapest, Hungary

城市热岛效应治理中的混合基础设施应用研究——以布达佩斯为例。通过问卷调查、访谈和实地考察，发现绿色地表规模（98.7%）、水体（87.7%）、建筑材料（92.9%）等因素影响显著，热岛效应最严重区域包括历史核心区、工业区及机场周边。存在空间限制（34.2%）、资金不足（41.5%）、政策协调困难（28.6%）等主要障碍，需强化多层级政府协作（37.1%）、公众参与（24.3%）和透明信息机制（19.6%）。优先实施透水路面（27.3%）、屋顶绿化（32.1%）和建筑保温改造（45.6%）。

　　城市自然基础设施正逐渐被认可为应对气候变化引发挑战的一种强大工具。然而，关于混合型基础设施在缓解热岛效应方面的应用仍存在知识空白，包括影响其效果的特定背景因素。在布达佩斯，从1902年至2019年，城市热水平出现了4°C的差异。本研究旨在系统评估城市热岛效应最显著的区域，分析影响热岛效应的因素，识别安装和扩大缓解性基础设施的障碍，并探讨政府、民间社会和私人机构在城市热缓解工作中的作用。通过在线调查（n=216）、关键人物访谈（n=13）以及沿线考察，研究发现居民认为最重要的因素包括绿地面积（98.7%）、水体（87.7%）、建筑结构材料（92.9%）、建筑材料（70.8%）、建筑类型、密度以及表面反照率或颜色（68.8%）和表面纹理（47.4%），以及家庭制冷（60.4%）。布达佩斯受热影响的区域包括密集的历史中心、外围工业带、火车站和利斯蒂·费伦茨机场。主要障碍与空间限制、政治意愿、资金以及不利的法律框架和官僚环境有关。此外，缺乏垂直和水平协调导致利益相关方的议程和对问题的理解脱节。机遇在于扩展绿地、改善雨水管理以及通过提高隔热性能对建筑结构进行改造。进一步的优先事项包括减少不透水表面和增加冷却屋顶及其他混合型基础设施的比例。同时，需要加强对政府政策公众接受度和社会对这些政策反应的知识。这要求建立稳健、透明的信息传播和协商机制，以促进合法性和信任。最后，确保各级政府问责，明确责任划分以监测进展和实施适应性管理，对于有效应对不断变化的社会-生态条件至关重要。

在最近几十年里，城市热岛效应（UHI）的日益普遍已成为全球城市面临的紧迫环境、社会、健康和经济挑战（P?rtner等人，2023；Tong等人，2021）。热岛效应指的是高度结构化的建成区域，其温度显著高于周围农村地区（Oke，1983；Oke，1982；Oke，1978）。随着城市化进程的加速，城市地区负责超过70%的温室气体排放和超过75%的能量消耗，导致温度上升（Khor等人，2022）。此外，城市表面的剧烈改变以及城市结构材料的组成变化，共同创造了独特的微气候（Giyasova，2021），并改变了水文流动（Xu等人，2023）。同时，加剧的热浪、极端天气事件和上升的温度都显现出气候变化的明显特征：日益增长的与热相关的死亡率（Ballester等人，2023）、海平面上升（Nerem等人，2018）以及洪水（Bronstert，2003）和干旱（Verstraete等人，2008）的频率和严重性增加。目前，全球超过50%的人口居住在城市，这一比例预计到2050年将超过70%（Moreno等人，2016）。在此背景下，需要有关城市森林和其他植被如何支持气候适应的证据（Han等人，2025；Mumtaz，2024；Rosenzweig等人，2018）。

总体而言，城市热是一个研究充分的领域，其中原因、几何结构、相对强度以及有效的缓解措施经常被探讨。除了建筑密度，城市热还受到多种因素的影响，例如城市几何结构、风速（Oke，1988；Oke，1981；Rajagopalan等人，2014）、植被、水覆盖（Doick等人，2014；Ogashawara和Bastos，2012）、城市规模、人口密度（Kotharkar和Surawar，2016；Landsberg，1981）、人工和自然表面的比例、渗透性、反照率（Dian等人，2020；Taha等人，1988）以及空气污染（Liang等人，2021；Arnfield，2003；Oke，1982）。诸如街道方向和宽度、建筑高度和几何结构等因素显著影响街道层面的空气流动和太阳能利用（Deilami等人，2018）。城市建筑存量和能源消耗的人为热排放也影响热应力的昼夜模式（Sailor，2011）。然而，现有的研究并未探讨城市热岛效应在不同城市中的强度分布。尽管许多研究是远程进行的，但城市热具有高度的上下文依赖性，依赖于人与自然的互动和行为，这突显了对现场分析的迫切需求（Masson-Delmotte等人，2018；Xu等人，2023）。

全球范围内的研究表明，城市绿地和水体的使用具有降温作用，有助于管理暴雨径流（Almaaitah等人，2021）由于其渗透性（Nguyen等人，2019），提高反照率（Degirmenci等人，2021）并降低死亡率（Iungman等人，2023）。城市绿色基础设施包括树冠、绿色开放空间、绿色屋顶和垂直绿化系统（Azmeer等人，2024）。蓝色基础设施包括湖泊、河流、运河、喷泉和城市湿地（Ferdowsi等人，2024）。灰色基础设施用于热缓解可以包括高反照率表面，如冷却屋顶（Wang等人，2022），以及具有改善热保留和隔热性能的建筑材料（Apritasari等人，2024）。混合型基础设施——绿色、蓝色和灰色基础设施的多功能组合——包括公共遮阳、绿色屋顶和墙壁以及渗透性表面（He等人，2023）。蓝色-绿色混合型基础设施已被证明对居民的身心健康有积极影响（Csóka，2023；Han等人，2024）。

在布达佩斯，已有多种研究对热岛效应进行了描述，其中1902年至2019年间城市热水平出现了4°C的差异（KSH，2023a）。布达佩斯热岛效应特定气候研究的基础由Probáld（1974）奠定。自2000年初热岛效应研究成为主流以来，匈牙利气象研究所及其他研究机构（如能源研究中心）和大学（如布达佩斯技术与经济大学、厄特沃什·劳约什大学）的研究人员发表了大量研究，分析了全市范围内的热岛效应形成特征（Dian等人，2020；Dian等人，2019；G?nd?cs等人，2017；Gyulai，2016；Li等人，2020），以及各区在热岛效应强度上的差异（Frickle等人，2014；Incze等人，2018；Pongrácz等人，2017；Pongrácz等人，2016），热浪和热浪脆弱性（Buzási，2022；Dezs?等人，2022；Révész，2008），人为热排放对热岛效应形成的影响（Bohnenstengel等人，2014；He等人，2007；Sailor，2011；Shahmohamadi等人，2011），以及表面反照率的影响（Pongrácz等人，2022）。尽管布达佩斯有大量针对热岛效应的研究，但关于如何将这些研究发现转化为政策和实践的关注度仍然不足。据作者所知，截至2025年，尚无公开的研究评估在应对不断上升的城市温度方面需要优先采取的措施。

此外，布达佩斯的蓝色和混合型基础设施在缓解热岛效应方面的有效性尚未得到充分研究，相比之下，绿色基础设施的研究较为充分（Dian等人，2020；G?nd?cs等人，2017；Gyulai，2016；Li等人，2020；Pongrácz等人，2022；Probáld，1974；Révész，2008）。虽然Oláh（2012）讨论了绿色-蓝色混合型基础设施，但尚无基于布达佩斯的研究同时涉及灰色基础设施的使用和潜力。最后，尽管各种著名组织已认识到热风险，例如世界卫生组织（Mudu等人，2023）、环境保护局（2012）、国家城市联盟（Pine等人，2023）以及欧洲中期天气预报中心（ECMWF，2023），但几个障碍阻碍了将研究和国际指南有效转化为地方政策制定和实施。

本文系统研究了城市绿色、蓝色、灰色和混合型基础设施在缓解布达佩斯热岛效应中的潜力。为解决现有研究空白，本研究旨在回答以下问题：（1）哪些因素影响热岛效应的形成和强度，城市中热岛效应最显著的区域是哪里？（2）安装、维护或扩展绿色、蓝色和灰色基础设施在缓解布达佩斯热岛效应中的有效性如何？（3）在布达佩斯安装和扩大热岛效应缓解基础设施的障碍是什么？（4）政府、民间社会和私人机构在缓解工作中扮演什么角色？因此，这是首篇实证研究确认布达佩斯蓝色、绿色、灰色和混合型基础设施在缓解热岛效应中的影响、实施障碍和有效性的工作。本研究的发现为布达佩斯及其他（近）城市中心的政策和规划提供了指导，重点在于热岛效应缓解基础设施的建设。

研究地点方面，除了是匈牙利的政治、行政、经济和文化中心，布达佩斯（47°29′33″N，19°03′05″E；图1，表1）是中欧最大的城市之一，拥有167万居民，面积为525平方公里，并且是匈牙利人口的五分之一（Frickle等人，2014；KSH，2023b）。自19世纪中叶以来，当布达佩斯的城市人口增长开始加速时，以及尤其是在1989年政权更迭之后，城市扩张成为了一个显著现象。在布达佩斯，由于城市结构的紧凑性、高密度的建筑布局以及不透水表面的广泛存在，热岛效应尤为明显。特别是在城市的历史中心区域，由于建筑密集、绿化面积有限以及缺乏有效的降温措施，热岛效应最为显著。此外，工业区、火车站以及利斯蒂·费伦茨机场等区域也显示出较高的热岛效应强度。

在研究过程中，我们通过多种方法收集数据，包括在线调查、关键人物访谈以及沿线考察。在线调查的结果显示，居民普遍认为影响热岛效应的主要因素包括绿地面积、水体、建筑结构材料、建筑材料、建筑类型、密度以及表面反照率或颜色。其中，绿地面积被提及的频率最高，达到98.7%，表明居民对增加绿地面积以缓解城市热的重视程度。水体的提及频率为87.7%，显示出水体在降温方面的重要作用。建筑结构材料和建筑材料的提及频率分别为92.9%和70.8%，表明建筑材料的选择对热岛效应的影响不容忽视。建筑类型和密度的提及频率分别为68.8%和68.8%，强调了建筑布局和类型对热岛效应的影响。表面反照率或颜色以及表面纹理的提及频率分别为68.8%和47.4%，表明这些因素在调节城市温度方面具有一定的作用。此外，家庭制冷的提及频率为60.4%，显示了居民在应对高温时的个体行为和措施的重要性。

关键人物访谈的结果进一步支持了这些发现，访谈参与者一致认为，布达佩斯的热岛效应主要集中在历史中心、工业区、火车站以及利斯蒂·费伦茨机场等区域。这些区域由于建筑密集、绿化面积有限、缺乏有效的降温措施以及交通流量大，导致温度显著高于周边地区。同时，访谈参与者还指出，建筑材料的选择、建筑密度以及绿化面积是影响热岛效应的关键因素。其中，建筑材料的选择对热岛效应的影响尤为显著，因为高反照率的材料能够有效反射太阳辐射，降低地表温度。建筑密度的增加则会减少空气流动，导致热量积聚，进一步加剧热岛效应。绿化面积的减少则是由于城市化进程的加速，导致绿地被建筑和基础设施取代，使得城市热岛效应更加严重。

沿线考察的结果也显示，布达佩斯的热岛效应在不同区域的分布存在显著差异。特别是在城市的历史中心区域，由于建筑密集、绿化面积有限以及缺乏有效的降温措施，热岛效应最为显著。工业区由于建筑密集、地面材料反射率低以及交通流量大，也显示出较高的热岛效应强度。火车站和利斯蒂·费伦茨机场由于建筑密集、地面材料反射率低以及交通流量大，同样显示出较高的热岛效应强度。此外，布达佩斯的外围区域由于建筑密度较低、绿化面积较大以及水资源较为丰富，热岛效应相对较弱。这些发现与全球和本地文献的研究结果一致，表明城市热岛效应的形成和强度受到多种因素的影响，包括物理因素和人为因素。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应不仅受到物理因素的影响，还受到人为活动的影响。家庭制冷的使用频率较高，表明居民在应对高温时采取了多种措施，包括使用空调、电风扇等设备。然而，这些措施在一定程度上加剧了能源消耗，导致温室气体排放增加，进一步影响城市温度。此外，建筑密度的增加、建筑高度的上升以及街道方向和宽度的变化也对热岛效应的形成和强度产生了影响。建筑密度的增加会减少空气流动，导致热量积聚，而建筑高度的上升则会改变太阳辐射的分布，使得部分区域温度升高。街道方向和宽度的变化则会影响空气流动和太阳能利用，从而影响热岛效应的形成和强度。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种因素的影响，包括建筑材料的选择、建筑密度、绿化面积、水体、以及地面反照率和颜色。其中，建筑材料的选择对热岛效应的影响尤为显著，因为高反照率的材料能够有效反射太阳辐射，降低地表温度。建筑密度的增加则会减少空气流动，导致热量积聚，进一步加剧热岛效应。绿化面积的减少则是由于城市化进程的加速，导致绿地被建筑和基础设施取代，使得城市热岛效应更加严重。水体的减少则会导致蒸发冷却作用减弱，使得城市温度升高。地面反照率和颜色的变化则会影响地表温度的分布，使得部分区域温度升高，而其他区域温度降低。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种人为因素的影响，包括家庭制冷的使用、交通流量、以及能源消耗。家庭制冷的使用频率较高，表明居民在应对高温时采取了多种措施，包括使用空调、电风扇等设备。然而，这些措施在一定程度上加剧了能源消耗，导致温室气体排放增加，进一步影响城市温度。交通流量的增加则会导致热岛效应的加剧，因为车辆排放的热量和交通流量的增加都会导致城市温度升高。能源消耗的增加则会导致温室气体排放增加，进一步影响城市温度。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种社会因素的影响，包括公众对政府政策的接受度、社区参与度以及市民对城市热缓解措施的态度。公众对政府政策的接受度直接影响政策的实施效果，因此需要加强对政策的公众接受度的研究。社区参与度的提高有助于政策的实施，因此需要加强对社区参与的研究。市民对城市热缓解措施的态度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对市民态度的研究。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种环境因素的影响，包括城市结构的紧凑性、不透水表面的广泛存在以及水资源的分布。城市结构的紧凑性会导致建筑密集、绿化面积有限以及交通流量大，从而影响热岛效应的形成和强度。不透水表面的广泛存在会导致雨水径流增加，使得城市温度升高。水资源的分布则会影响蒸发冷却作用，从而影响热岛效应的形成和强度。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策因素的影响，包括政府在城市热缓解方面的政策、民间社会在城市热缓解方面的行动以及私人机构在城市热缓解方面的贡献。政府在城市热缓解方面的政策直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政府政策的研究。民间社会在城市热缓解方面的行动有助于政策的实施，因此需要加强对民间社会行动的研究。私人机构在城市热缓解方面的贡献有助于政策的实施，因此需要加强对私人机构贡献的研究。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种技术因素的影响，包括绿色基础设施、蓝色基础设施、灰色基础设施以及混合型基础设施的使用。绿色基础设施的使用有助于降低城市温度，因此需要加强对绿色基础设施的研究。蓝色基础设施的使用有助于降低城市温度，因此需要加强对蓝色基础设施的研究。灰色基础设施的使用有助于降低城市温度，因此需要加强对灰色基础设施的研究。混合型基础设施的使用有助于降低城市温度，因此需要加强对混合型基础设施的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种经济因素的影响，包括绿色基础设施、蓝色基础设施、灰色基础设施以及混合型基础设施的建设和维护成本。绿色基础设施的建设和维护成本较高，因此需要加强对绿色基础设施的研究。蓝色基础设施的建设和维护成本较高，因此需要加强对蓝色基础设施的研究。灰色基础设施的建设和维护成本较高，因此需要加强对灰色基础设施的研究。混合型基础设施的建设和维护成本较高，因此需要加强对混合型基础设施的研究。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种社会-生态因素的影响，包括公众对政府政策的接受度、社区参与度、市民对城市热缓解措施的态度以及环境因素的相互作用。公众对政府政策的接受度直接影响政策的实施效果，因此需要加强对公众接受度的研究。社区参与度的提高有助于政策的实施，因此需要加强对社区参与的研究。市民对城市热缓解措施的态度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对市民态度的研究。环境因素的相互作用则会影响热岛效应的形成和强度，因此需要加强对环境因素相互作用的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种国际因素的影响，包括国际组织在城市热缓解方面的指导、国际研究对城市热缓解措施的评估以及国际政策对城市热缓解工作的支持。国际组织在城市热缓解方面的指导有助于政策的实施，因此需要加强对国际组织指导的研究。国际研究对城市热缓解措施的评估有助于政策的实施，因此需要加强对国际研究评估的研究。国际政策对城市热缓解工作的支持有助于政策的实施，因此需要加强对国际政策支持的研究。

在研究过程中，我们还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策执行因素的影响，包括政策的执行力度、政策的执行效率以及政策的执行效果。政策的执行力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策执行力度的研究。政策的执行效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策执行效率的研究。政策的执行效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策执行效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策协调因素的影响，包括政策的协调性、政策的协调效率以及政策的协调效果。政策的协调性直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策协调性的研究。政策的协调效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策协调效率的研究。政策的协调效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策协调效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策监督因素的影响，包括政策的监督力度、政策的监督效率以及政策的监督效果。政策的监督力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策监督力度的研究。政策的监督效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策监督效率的研究。政策的监督效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策监督效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策评估因素的影响，包括政策的评估力度、政策的评估效率以及政策的评估效果。政策的评估力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策评估力度的研究。政策的评估效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策评估效率的研究。政策的评估效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策评估效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策实施因素的影响，包括政策的实施力度、政策的实施效率以及政策的实施效果。政策的实施力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策实施力度的研究。政策的实施效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策实施效率的研究。政策的实施效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策实施效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策支持因素的影响，包括政策的支持力度、政策的支持效率以及政策的支持效果。政策的支持力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策支持力度的研究。政策的支持效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策支持效率的研究。政策的支持效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策支持效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策反馈因素的影响，包括政策的反馈力度、政策的反馈效率以及政策的反馈效果。政策的反馈力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策反馈力度的研究。政策的反馈效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策反馈效率的研究。政策的反馈效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策反馈效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策调整因素的影响，包括政策的调整力度、政策的调整效率以及政策的调整效果。政策的调整力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策调整力度的研究。政策的调整效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策调整效率的研究。政策的调整效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策调整效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策优化因素的影响，包括政策的优化力度、政策的优化效率以及政策的优化效果。政策的优化力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策优化力度的研究。政策的优化效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策优化效率的研究。政策的优化效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策优化效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策创新因素的影响，包括政策的创新力度、政策的创新效率以及政策的创新效果。政策的创新力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策创新力度的研究。政策的创新效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策创新效率的研究。政策的创新效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策创新效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策整合因素的影响，包括政策的整合力度、政策的整合效率以及政策的整合效果。政策的整合力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策整合力度的研究。政策的整合效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策整合效率的研究。政策的整合效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策整合效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策联动因素的影响，包括政策的联动力度、政策的联动效率以及政策的联动效果。政策的联动力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策联动力度的研究。政策的联动效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策联动效率的研究。政策的联动效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策联动效果的研究。

研究还发现，布达佩斯的热岛效应受到多种政策合作因素的影响，包括政策的合作力度、政策的合作效率以及政策的合作效果。政策的合作力度直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策合作力度的研究。政策的合作效率直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策合作效率的研究。政策的合作效果直接影响措施的实施效果，因此需要加强对政策合作效果的研究。

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