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[1]史晨茜,刘兰君*,周鹏,等.武汉城市三维形态对PM2.5空间分布的影响及响应研究 [J].武汉工程大学学报,2025,47(06):689-697.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202412015]
　SHI Chenxi,LIU Lanjun*,ZHOU Peng,et al.Impacts of Wuhan’s three-dimensional urban morphology on PM2.5 spatial distribution and their interactive effects [J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2025,47(06):689-697.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202412015]
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武汉城市三维形态对PM2.5空间分布的影响及响应研究
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
47
期数:
2025年06期
页码:
689-697
栏目:
智能制造
出版日期:
2025-12-31

文章信息/Info

Title:
Impacts of Wuhan’s three-dimensional urban morphology on PM2.5 spatial distribution and their interactive effects
文章编号:
1674 - 2869（2025）06 - 0689 - 09
作者:
史晨茜1; 刘兰君*1; 周鹏2; 林奕晨3; 许婉清1; 陈岸1; 伍嘉诚1
1. 武汉工程大学土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430074；
2. 湖北省战略规划中心，湖北 武汉 430071；
3. 永业行规划勘测设计（湖北）有限公司，湖北 武汉 430000
Author(s):
SHI Chenxi1; LIU Lanjun*1; ZHOU Peng2; LIN Yichen3; XU Wanqing1; CHEN An1; WU Jiacheng1
1. School of Civil Engineering and Architecture，Wuhan Institute of Technology，Wuhan 430074，China；
2. Hubei Strategic Planning Center，Wuhan 430071，China；
3. Yongyehang Planning Survey and Design （Hubei） Co.，Ltd，Wuhan 430000，China
关键词:
武汉市主城区; 城市三维形态; PM2.5污染; 影响因素; 空间计量分析
Keywords:
main urban area of Wuhan; three-dimensional urban morphology; PM2.5 pollution; influencing factors;  spatial econometric analysis
分类号:
X513
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202412015
文献标志码:
A
摘要:
在全球高速城市化发展背景下，城市形态的环境效应已经成为当前的热点研究主题，突破传统二维平面视角的局限，以武汉市主城区为研究对象，以“PM2.5空间格局分析—城市三维形态测度—作用机制挖掘”为研究主线，通过构建普通线性回归模型（OLS）、空间滞后模型（SLM）和空间误差模型（SEM）开展武汉城市三维形态对PM2.5空间分布的影响及响应研究。研究结果表明：武汉市主城区PM2.5浓度整体呈现“西北高东南低”的空间分布趋势，并具有明显的空间自相关特征。对比OLS、SLM和SEM模型的回归结果与检验参数，SEM拟合结果最优。城市形态显著影响PM2.5浓度的空间异质性:路网密度对武汉市主城区PM2.5浓度有显著的正向影响；土地利用混合度、武汉市地区生产总值等城市二维形态对PM2.5浓度具有显著的负效应；交通可达性、高层高密度城市形态、三维绿量、距江距离等城市三维形态对PM2.5浓度具有显著的负效应。通过合理控制城市三维形态，有助于削减城市PM2.5浓度，改善城市环境，实现可持续发展。
Abstract:
With the rapid global urbanization，the environmental effects of urban morphology have emerged as a prominent research focus. This study broke through the limitations of traditional two-dimensional analyses by examining Wuhan’s main urban area through a tripartite framework——“PM2.5 spatial pattern analysis → three-dimensional（3D） urban morphology quantification → mechanistic interpretation”. Using ordinary least squares model（OLS），spatial lag model （SLM），and spatial error model（SEM），we systematically evaluated the impact of 3D urban morphology on PM2.5 spatial distribution. The results demonstrated three key findings regarding PM2.5 distribution in Wuhan’s main urban area：Firstly，PM2.5 concentrations exhibited a distinct spatial pattern characterized by higher levels in northwestern sectors and lower concentrations in southeastern zones，with a statistically significant autocorrelation. Secondly，comparative analysis of regression results and test parameters from OLS，SLM and SEM models indicated that SEM provided the optimal fit. Lastly，the urban morphology significantly affected the spatial heterogeneity of PM2.5 concentration through three distinct mechanisms：（1） Road network density showed a significant positive correlation with PM2.5 levels；（2）Two-dimensional urban morphology indicators—particularly land-use mix diversity and regional GDP density— demonstrated significant negative associations；（3） Three-dimensional urban features including transportation accessibility，high-density building clusters，3D green biomass，and proximity to the Yangtze River all exhibited substantial negative effects. These findings suggest that rational control of three-dimensional urban morphology can effectively reduce the concentration of PM2.5 in the city，improve the urban environment and achieve sustainable development.

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相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-12-18
基金项目：国家自然科学基金（52278076）；湖北省社科基金一般项目（HBSKJJ20233316）
作者简介：史晨茜，硕士研究生。Email：22304010022@stu.wit.edu.cn
*通信作者：刘兰君，硕士，副教授。Email：11090101@wit.edu.cn
更新日期/Last Update: 2026-01-06