[发明专利]一种以城市绿化残余物再利用为目的的能源景观运作方法

摘要

本发明提出了一种以城市绿化残余物再利用为目的的能源景观运作方法，属于城市规划技术领域。所述方法包括确定绿地类型、测算收集点最优选址地点、确定收集点所需存储场地面积、制定不同的城市绿化残余物加工处理方式和确定城市绿化残余物加工处理场地的选址。所述方法能够从潜能分析、收集模式、规划选址等多个角度对城市绿化残余物再利用进行了较为系统的策划与分析。

主权项

1.一种以城市绿化残余物再利用为目的的能源景观运作方法，其特征在于，所述方法包括：第一步：根据平面分布形态将城市绿化划分为集中型绿地和分散型绿地两种类型，并依据每种类型制定不同的生物质潜能计算方法；第二步：在目标城市区域内所包含的不同绿化类型制定不同的收集服务范围，测算收集点最优选址地点；第三步：依据第二步制定的收集服务范围以及所述收集服务范围内所包含绿化存量确定收集点所需存储场地面积；第四步：根据目标城市区域所处地理气候分区特点制定不同的城市绿化残余物加工处理方式；第五步：综合分析城市主导风向、发展方向、功能分区干扰因素，确定城市绿化残余物加工处理场地的选址；第一步所述根据平面分布形态将城市绿化划分为集中型绿地和分散型绿地两种类型，并依据每种类型制定不同的生物质潜能计算方法的具体过程包括：步骤一：利用测绘矢量平面数据、远红外遥感和无人机航拍图像获取目标城市区域地块图像；步骤二：根据步骤一所述目标城市区域地块图像上所展现出的不同分布形态，将其划分为集中型绿地和分散型绿地两种类型；划分两种类型的标准在于单株植株种植基底是否相连，如果相连则为集中型绿地，如果不相连则为分散型绿地；其中，行道树的单株种植池为孤立的四边形，则为分散型绿地；而双向车行道之间的分隔绿带中则是较大面积种植多株植物，则为集中型绿地；步骤三：根据所述集中型绿地的种植基底相连的特点确定集中型绿地生物质潜能计算模型，所述集中型绿地生物质潜能计算模型为：其中，P_c为集中型绿地的生物质潜能，单位为kJ；i为区域内每一种植物类型的编号；n为区域内需修剪的植物类型数目；A_i为某种植物所占用地面积，单位为m²；D_i为某种植物的种植密度，单位为棵/m²，W_i为某种植物单株每次修剪剩余物的重量，单位为kg/棵；H_i为某种植物修剪剩余物的单位热值，单位为kJ/kg；T_i为某种植物每年需修剪次数；步骤四：根据分散型绿地的种植基底孤立的特点确定分散型绿地生物质潜能计算模型，所述分散型绿地生物质潜能计算模型为：其中，P_s为分散型绿化的生物质潜能，单位为kJ；i为区域内每一种植物类型的编号；n为区域内需修剪的植物类型数目；W_i为某种植物单株每次修剪剩余物的重量，单位为kg/棵；H_i为某种植物修剪剩余物的单位热值，单位为kJ/kg；C_i为某种植物每年需修剪次数；第二步所述制定不同的收集服务范围，测算收集点最优选址地点的具体过程包括：步骤1：针对所述集中型绿地，所述集中型绿地内的次级收集点设置于所述集中型绿地的邻近道路的入口附近；由于分散型绿地表现为线性形态，因此其次级收集点则设置于其开端或结束处；步骤2：根据城市绿化残余物的生成量，将所述集中型绿地内的收集点服务范围设定为15km²；至此，可根据集中型绿地的15km²服务范围与分散型绿地的始末端位置确定多个次级收集点的位置；步骤3：在步骤2设定的收集点服务范围，根据每个次级收集点的权重、路径以及次级收集点数量前提指标模型确定城市绿化残余物收集点所负责的次级收集点的数量，所述次级收集点数量前提指标模型如下：F₁D₁＝F₂D₂＝…＝F_nD_n其中，F为某一集中型绿地的权重；D为某一集中型绿地的运输距离；n为某一个城市绿化残余物收集点服务的次级收集点数量；次级收集点数量前提指标模型表明的前提标准为：寻找能使每个次级收集点的权重与距离之积相等的区域中心，这样优选出的收集点在原料收集环节整体效率更高；第三步所述收集点所需存储场地面积的确定过程包括：步骤a：在第二步测算确定每个城市绿化残余物收集点服务范围以及次级收集点数量的基础上，运用第一步的生物质潜能计算方法，确定每个城市绿化残余物收集点服务范围内的生物质载体重量；计算公式如下：上式中，W_g为生物质载体总重量，i为区域内每一种植物类型的编号；n为区域内需修剪的植物类型数目；A_i为某种植物所占用地面积，单位为m²；D_i为某种植物的种植密度，单位为棵/m²，W_i为某种植物单株每次修剪剩余物的重量，单位为kg/棵；H_i为某种植物修剪剩余物的单位热值，单位为kJ/kg；T_i为某种植物每年需修剪次数；j为区域内每一种植物类型的编号；m为区域内需修剪的植物类型数目；W_j为某种植物单株每次修剪剩余物的重量，单位为kg/棵；H_j为某种植物修剪剩余物的单位热值，单位为kJ/kg；T_j为某种植物每年需修剪次数；步骤b：在城市绿化残余物收集点服务范围内选取比例为0.05‑0.1％范围内的残余物样本进行测量，测算生物质载体平均堆积密度，再综合步骤a获得的生物质载体重量以及堆积场面积模型，确定残余物所需的堆放体积，进而获得每个城市绿化残余物收集点所需的堆积场地面积，所述堆积场面积模型如下：其中，A_s为城市绿化残余物收集点的存储场地面积，单位为m²；i为每一种植物类型的编号；n为植物类型数目；W_i为某种植物剩余物的重量，单位为kg；N_i为某种植物剩余物的堆积密度，单位为kg/m³；H_s为堆积库房的高度，单位为m；第四步所述根据城市所处地理气候分区特点制定不同的城市绿化残余物加工处理方式的具体过程包括：Step1：针对资源紧张程度，根据资源权重打分模型对所述目标城市区域进行权重打分，获得所述目标城市区域的资源权重分数，所述资源权重打分模型如下：其中，F_r为资源紧张程度的权重系数，P为该城市年发电量，E为该城市年消耗电量；Step2：根据Step1获得的资源权重分数，当所述权重分数大于0.8时，为所述目标城市区域资源紧张，当所述权重分数小于0.5时，为所述目标城市区域资源过剩；针对资源紧张型城市确定其建设生物质热电联产电厂，针对资源过剩型城市确定其建设生物质建材加工长；第五步所述确定城市绿化残余物加工处理场地的选址的具体过程包括：StepA：根据城市全年16向风向频率玫瑰图建立权重因子体系，所述权重因子体系中包括城市发展方向权重因子、风向频率权重因子和在功能分区的权重因子；StepB：将StepA所述风向频率适宜系数、城市发展方向适宜系数和功能分区权重因子综合，形成最终的选址可能性模型，所述选址可能性模型如下：R＝R_wR_dR_f其中，R_w为拟选址位置的风向频率适宜系数；R_d为拟选址位置的城市发展方向适宜系数；R_f为在风向频率、发展方向基础上增加功能分区的权重因子。