一種基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，首先確定環(huán)境效應(yīng)的表征指數(shù)；接著通過現(xiàn)場調(diào)研繪制綠地及周邊情況矢量圖紙，然后以格柵法確定綠地周邊環(huán)境效應(yīng)的觀測點，并確定各觀測點的坐標(biāo)，在現(xiàn)場同時測量各觀測點的各表征指數(shù)的具體數(shù)據(jù)；接著根據(jù)觀測數(shù)據(jù)計算各觀測點的環(huán)境效應(yīng)指數(shù)，并構(gòu)建環(huán)境效應(yīng)場模型；最后根據(jù)獲得模型，調(diào)整綠地的形態(tài)格局，優(yōu)化提升綠地周邊環(huán)境效應(yīng)。本發(fā)明充分考慮綠地帶來的環(huán)境效應(yīng)變化，能使城市綠地發(fā)揮更大的環(huán)境調(diào)節(jié)作用。本發(fā)明構(gòu)筑了較為簡捷直觀的模型，數(shù)據(jù)較易獲得，也較為準(zhǔn)確，客觀性較強，并能直接用于指導(dǎo)城市綠地形態(tài)格局的優(yōu)化調(diào)整。
【專利說明】一種基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于城市規(guī)劃【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】 [0002]【背景技術(shù)】主要涉及2個方面內(nèi)容，分別為環(huán)境效應(yīng)技術(shù)和綠地形態(tài)格局設(shè)計技術(shù)。
[0003]這里的環(huán)境效應(yīng)指的是綠地帶來的環(huán)境的變化，就城市這一特定地域而言，綠地的環(huán)境效應(yīng)主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)溫度、濕度、風(fēng)速、噪音等幾個方面。對于環(huán)境效應(yīng)的研究主要采用以下幾個方法:
[0004]1.人體舒適度指數(shù)分析法
[0005]人體所感受到外界環(huán)境的舒適度主要由環(huán)境中的溫度、濕度、噪聲和風(fēng)速決定。其中溫度、濕度在特定時空中是較為穩(wěn)定，便于測量；噪音強度次之，風(fēng)速最難測定，但噪音隨機性較大，測量意義不大，因此人體舒適度指數(shù)主要考慮溫度、濕度及風(fēng)速的影響，計算公式如下:
[0006]S = 0.6 (I Ta-24 |) +0.07 (| RH-70 | )+0.5( | V_2 |)
[0007]式中，S為綜合舒適度指標(biāo)，Ta為空氣溫度(°C )，RH為空氣相對濕度(％ )，V為風(fēng)速(m/s)。當(dāng):S≤4.55為舒適；4.55<S ( 6.95為較舒適；6.95<S ( 9.00為不舒適；S>9.00為極不舒適，難以忍受。
[0008]在實際的觀測中發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速受觀測高度、周圍人車的移動等影響較大，數(shù)據(jù)隨機性較大，難以作為一個評價標(biāo)準(zhǔn)，且人體舒適度為感性指標(biāo)，受生活習(xí)慣、成長環(huán)境等因素影響較大，對其的界定難以形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]2.綠量分析法
[0010]基于植物蒸騰理論，通過計算綠色生長量估測不同結(jié)構(gòu)綠地內(nèi)的小氣候效應(yīng)。該方法認(rèn)為綠色植物的環(huán)境效益不僅取決于綠化的面積和植物的覆蓋面積，而且取決于綠化的結(jié)構(gòu)形式，植物的覆蓋層次和配置的類型，如喬木、灌木、地被、草皮等多層次的結(jié)構(gòu)，其生態(tài)功能和供游憩與觀賞的功能高于結(jié)構(gòu)單一的樹林或草地。三維量促進城市綠色量指標(biāo)的進一步完善，有利于分析和衡量城市綠化的環(huán)境效益和經(jīng)濟價值，有利于改善城市綠化結(jié)構(gòu)，提高環(huán)境質(zhì)量。但綠量分析僅限于植被本身的觀測，所的結(jié)果為基于既有綠量的理論推導(dǎo)結(jié)果，沒有考慮實際的環(huán)境影響。
[0011]3.CO2吸收率分析法
[0012]該方法認(rèn)為大氣中CO2的濃度是直接影響空氣溫度及濕度的關(guān)鍵要素，也是植物光合作用的主要吸收物質(zhì)，植物通過吸收空氣中的CO2來達到調(diào)節(jié)溫度及濕度的作用。主要計算公式為:[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:設(shè)定環(huán)境效應(yīng)的表征指數(shù)為溫度和濕度； 步驟2:通過現(xiàn)場調(diào)研、測繪，利用AUTOCAD軟件繪制綠地邊界、綠地內(nèi)植被情況及綠地周邊城市建設(shè)情況矢量圖紙； 步驟3:以矢量圖為基礎(chǔ)，利用矢量編輯軟件，采用格柵法確定綠地環(huán)境效應(yīng)的觀測占.步驟4:測量各觀測點的環(huán)境效應(yīng)的表征指數(shù)的具體數(shù)據(jù)； 步驟5:根據(jù)環(huán)境效應(yīng)計算公式THI = T-(0.55-0.55RH) X (T-14.5)，結(jié)合步驟4中測量的具體數(shù)據(jù)計算各觀測點的環(huán)境效應(yīng)指數(shù)；式中，THI為環(huán)境效應(yīng)指數(shù)，RH為觀測點的相對濕度，T為觀測點的溫度； 步驟6:以環(huán)境效應(yīng)指數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建綠地環(huán)境效應(yīng)場模型； 步驟7:根據(jù)構(gòu)建的綠地環(huán)境效應(yīng)場模型，調(diào)整綠地邊界形態(tài)及植被配置情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟2包括以下步驟: 步驟2.1:通過全站儀進行現(xiàn)場測繪，獲取綠地及周邊道路、建筑、構(gòu)筑物的坐標(biāo)點及各類尺寸數(shù)據(jù)； 步驟2.2:利用GPS定位儀器，現(xiàn)場標(biāo)注綠地內(nèi)植被現(xiàn)狀情況及坐標(biāo)； 步驟2.3:通過AUTOCAD將步驟2.1和步驟2.2中獲取的測繪數(shù)據(jù)繪制為矢量圖紙，圖中坐標(biāo)與實際坐標(biāo)保持一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟3包括以下步驟: 步驟3.1:利用AUTOCAD的OFFSET命令，根據(jù)綠地周邊的實際情況，將綠地邊界向外擴展50-100m形成一個新的邊界，所述新的邊界與綠地邊界之間形成綠地環(huán)境效應(yīng)的觀測范圍； 步驟3.2:利用AUTOCAD的PLINE命令，在觀測范圍內(nèi)繪制正交的柵格網(wǎng)絡(luò)，形成間距為10-20米的方格網(wǎng)絡(luò)，柵格網(wǎng)絡(luò)的每一個交匯點即為一個觀測點，如遇建筑物、構(gòu)筑物等阻擋，則該觀測點取消； 步驟3.3:利用AUTOCAD的PROPERTIES命令，獲取每一個觀測點的坐標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟4包括以下步驟: 步 驟4.1:選擇風(fēng)速≤0.5m/s的白天，在9:00-17:00之間進行實測； 步驟4.2:設(shè)定空氣溫度、空氣濕度觀測高度為1.5m ； 步驟4.3:采用Thermo Recorder TR-72U型數(shù)顯溫濕度測量儀，測定空氣溫度與濕度，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)； 步驟4.4:數(shù)據(jù)每I小時觀測記錄一次，并輸入EXCEL軟件，制作成數(shù)據(jù)表格。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟5包括以下步驟: 步驟5.1:計算獲得得各觀測點一天的平均溫度及濕度數(shù)據(jù)；步驟5.2:將得到的平均溫度及濕度數(shù)據(jù)輸入環(huán)境效應(yīng)計算公式，求得各觀測點的環(huán)境效應(yīng)指數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境效應(yīng)場模型的城市綠地形態(tài)格局優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟6包括以下步驟: 步驟6.1:將求得的環(huán)境效應(yīng)指數(shù)輸入AUTOCAD軟件，作為各觀測點的縱向坐標(biāo)； 步驟6.2:將指數(shù)相同的觀測點依次相連，形成環(huán)境效應(yīng)場模型。
【文檔編號】A01G15/00GK103918514SQ201410163479
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】楊俊宴, 譚瑛, 史北祥 申請人:東南大學(xué)