[发明专利]基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法

权利要求书

1.基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，用于对目标地块按照水体气候效应规律进行分区，其特征在于，分区包括气候敏感区、迎风控制区和通风潜力区；该分区方法包括以下步骤：

步骤S1：获取目标地块所在城市的气象数据、夏季陆地卫星-8遥感图像数据、城市通风廊道结构图、目标地块的平面图；

步骤S2：使用ENVI软件读取目标地块的遥感图像数据，并对遥感图像数据进行辐射定标，计算地表比辐射率，然后用地表比辐射率的图像反演出地表温度图像；

步骤S3：使用GIS软件读取地表温度图像，建立目标地块和目标地块内水体面状要素，然后对水体面状要素按距离设置若干缓冲区；

步骤S4：利用GIS软件提取目标地块和每个缓冲区的地表温度平均值，使用公式：平均降温值＝目标地块的地表温度平均值-每层缓冲区内的地表温度平均值，得到平均降温值和离水体距离的临界点，即水体降温效应的有效范围，从而定量划定气候敏感区；

步骤S5：分析城市通风廊道结构图，确定目标地块的城市通风廊道的入风口或冷岛交汇地，并以城市主要通风廊道宽度最小值为参考定性划分迎风控制区；

步骤S6：依据目标地块的平面图建立物理模型导入计算流体力学软件中根据气象数据设置物理条件和边界，并将物理模型进行网格划分并离散成计算网格模型；

步骤S7：使用计算流体力学软件的交错网格法进行控制方程的离散，软件采用压力与速度耦合的SIMPLEST算法，计算机自动进行迭代计算，得到目标地块的风环境模拟图；

步骤S8：根据风环境模拟图的风速等级分为静风区、适风区和强风区，判定目标地块通风优良情况，以城市次要通风廊道宽度最小值为参考，划定出现状可以构建人工通风廊道的通风潜力区。

2.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：水体气候效应理论包括两种，其一是水陆风效应，由于水陆表面的粗糙度不同，水上风速均比陆地上大，形成水陆风；其二是水体降温效应，水体通过大量的反射、蒸发和蓄热效应来降低周边地区温度。

3.按照权利要求2所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：基于水体降温效应设置气候敏感区，基于水陆风效应设置迎风控制区和通风潜力区。

4.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：通风潜力区是在已建成的滨水区环境中分析具有构建人工通风廊道的潜力区，对未建的滨水区应该根据周围建成环境挖掘可通过设计手段构建风道的潜力区；通风潜力区是通过设计手法人工构建通风廊道的区域。

5.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：步骤S2中，辐射定标通过ENVI软件中辐射定标模块自动求取，地表比辐射率以及地表温度通过公式计算而得。

6.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：步骤S6中，对物理模型进行网格划分采用渐变网格法，物理模型所在的网格数量多，远离物理模型的网格数量少，在两种网格数量的边界做过渡处理，渐变网格法在保证计算精度的前提下提高计算速度。

7.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：步骤S6中，设置参数包括：风速、风向、能量定量、方程式、能量方程、湍流模型。

8.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：步骤S3中，对水体面状要素每隔20m设置一缓冲区，设置至500m。

9.按照权利要求1所述的基于水体气候效应的城市滨水区设计分区方法，其特征在于：步骤S1中，气象数据包括气候类型、主导风向、风速。