[发明专利]绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法

权利要求书

1.绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建筑屋顶包括未绿化屋顶和绿化屋顶，分别获取同一观测时间所述未绿化屋顶表面温度值、所述绿化屋顶表面温度值和所述建筑屋顶气象自动监测站温度值；

分别将所述未绿化屋顶区域表面温度值和所述绿化屋顶区域表面温度值与所述建筑屋顶气象自动监测站温度值的温度差值设为因变量，所述观测时间设为自变量，输入支持向量机模型，获得建筑屋顶表面对气温的影响率模型，所述建筑屋顶表面对气温的影响率模型包括未绿化屋顶表面对气温的影响效率模型和绿化屋顶表面对气温的影响效率模型；

(2)分别将获取对应同一观测时间的城市卫星遥感数据通过地表温度反演得到城市地表温度图、获取对应同一观测时间的城市内N个气象自动监测站实测气温数据与所述建筑屋顶表面对气温的影响率模型进行温度修正计算，获得城市卫星遥感数据温度修正值；

(3)所述城市卫星遥感数据通过地表温度反演得到城市地表温度图，将所述城市地表温度图进行热岛强度计算，获得城市热岛强度分布图；

(4)所述城市卫星遥感数据通过决策树分类计算，获得城市下垫面分布图；

(5)在步骤(4)获得的所述城市下垫面分布图中选取需要绿化的屋顶作为模拟屋顶区域，从步骤(2)所述城市卫星遥感数据温度修正值获取所述模拟屋顶区域对应的城市卫星遥感数据修正值，代入步骤(3)所述城市热岛强度分布图中进行热岛模拟计算，获得所述模拟屋顶区域绿化后的城市热岛变化模拟图。

2.根据权利要求1所述的绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，所述未绿化屋顶和所述绿化屋顶分别设置铂电阻温度传感器，所述铂电阻温度传感器用于实时探测未绿化屋顶表面温度和绿化屋顶表面温度。

3.根据权利要求1所述的绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，所述支持向量机模型的计算方法如下：

式中，f(x)表示步骤(1)的因变量，α_i为需要优化的支持向量，α_i^*为最优的支持向量，l表示因变量样本数据的个数，k(x_i,x)为核函数，用于把低维的数据样本映射到高维的特征空间中，b为偏置量；所述的支持向量机用到的核函数k(x_i,x)是径向基函数，其表达式为：

其中，x表示探测时间，x_i为探测时间样本的中心值，σ为径向基函数的宽度参数。

4.根据权利要求1所述的绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，所述模拟屋顶区域对应的城市卫星遥感数据修正值的计算方法如下：

根据城市卫星的过境时间，获取步骤(5)所述模拟屋顶区域附近气象自动监测站的实测温度值分别与步骤(1)中相同时段的所述未绿化屋顶表面对气温影响效率模型和所述绿化屋顶表面对气温影响效率模型相加，分别获得未绿化屋顶下垫面温度推算值和绿化屋顶下垫面温度推算值；

根据对应城市卫星的过境时间，从城市地表温度图中分别获取步骤(5)所述模拟屋顶区域附近N个未绿化屋顶下垫面地表温度值和N个绿化屋顶下垫面地表温度值，分别求出未绿化屋顶下垫面地表温度平均值和绿化屋顶下垫面地表温度平均值；

分别将所述未绿化屋顶下垫面温度推算值和所述绿化屋顶下垫面温度推算值与所述未绿化屋顶下垫面地表温度平均值和所述绿化屋顶下垫面地表温度平均值进行作差计算，获得所述模拟屋顶区域对应的城市卫星遥感数据修正值。

5.根据权利要求1所述的绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，所述地表温度反演计算方式为单窗算法或者分裂窗算法。

6.根据权利要求1所述的绿色屋顶气象监测与热岛效应影响评估方法，其特征在于，所述热岛强度计算公式为：

式中，I_i表示城市地表温度图像上第i个像元，所对应的热岛强度，T_i为城市地表温度图上第i个像元所对应的地表温度，T_n为城市地表温度图上乡村温度参照点。