城市道路肌理形态多维指标的微气候影响分析 ——上海实证研究

不同历史背景和规划理念下形成一个城市的不同道路肌理形态,不同的道路肌理形态又影响作用于城市微气候因子而形成了独特的局地微气候.以上海老城厢、古北社区、安亭新镇和新江湾城4个城市肌理为研究对象,利用ENVI-met4.3模拟软件对4个区域的微气候进行模拟,进而从中观与微观方面对比分析城市道路肌理的微气候状况.在中观层面分析了路幅宽度、走向、间距和连通性与气候环境的关联性;在微观尺度分析了道路的贴线率、高宽比(H/W)和天空开阔度(SVF)指标对道路的微气候因子分布特征的影响.这一尺度的微气候特征比较分析研究对城市设计及空间形态优化方面将提供气候适应性发展的有益建议.     

基于城市微气候测析的建筑外部空间围合度研究——以上海市大连路总部研发集聚区国歌广场为例

给出了一种从建筑学场地设计的角度出发,对建筑外部空间形态特征——围合度与场地微气候的关联性进行研究.建筑外部空间形态是建筑师可以操作的对建成环境的调控手段,场地微气候是环境调控的主要目标和媒介,建筑低碳节能是环境调控要达成的目的.在对上海市内城区典型办公建筑群案例——国歌广场的研究中,采用现场微气候实测的方法,分析外部空间形态与场地微气候的温度场、风场、日照分布的关系.经场地平面、剖面类型分析探讨场地外部空间形态特征与场地微气候特征的关联性.场地实测的数据表明外部空间几何形态对场地微气候指标如温度、风速、太阳辐射有显著影响.对实测数据的相关性分析和回归分析显示场地微气候与场地围合度因素显著相关,包括建筑、地形和绿化的围合,围合度的量化变量指标包括剖面高宽比(H/W)、平面通透率(L/C)、天穹可见度(SVF)、地面升起与下沉的高差(H).实测数据分析表明场地中的空气温度(TMP)与天穹可见度(SVF)正相关,夏季三次曲线模型拟合度较好,冬季相关性比夏季弱;场地中的风速(WNS),夏季与平面通透率(L/G)正相关,相关性较弱,冬季与剖面高宽比(H/W)负相关,相关性比夏季显著;场地中的太阳辐射强度(SRD)与天穹可见度(SVF)正相关,夏季为三次曲线模型拟合度较好,夏季相关性比冬季显著.天穹可见度(SVF)与平面通透率(L/C)、剖面高宽比(H/W)可以作为影响太阳辐射和热压通风作用的指标.总结得出了夏季和冬季场地空间形态围合度要素与场地微气候要素关系的拟合模型.对场地热环境的太阳辐射、温度场、风场的分析发现,由半围合、半覆盖的空间形式组合的多样化的空间形态最有利于场地中微气候的调节.     

南京步行街空间形式与微气候关联性模拟分析技术

为了研究城市步行街空间形态对其微气候的影响,选择Envi-met微气候数值模拟软件对南京市3条不同类型步行街2014年6月21日的空气温度分布、风速分布、湿度分布及太阳辐射强度4项微气候指标进行模拟分析.借鉴奥尔基亚室外生物气候分析表评估狮子桥步行街、南捕厅步行街和河西奥体步行街微气候质量,其中狮子桥步行街微气候质量最高,南捕厅步行街次之,河西步行街最差.模拟结果表明,街道朝向、断面形式、天空可视域、植被分布因子均对街道微气候环境产生不同程度的影响.在此基础上,探讨了基于微气候优化的步行街规划设计策略.     

寒冷地区绿化指标对住区室外舒适度的多途径调控分析——以郑州市为例

【目的】城市环境与人群舒适度正逐渐受到关注,高质量的城市住区绿化可以改善微气候,提高空间使用率。本研究旨在探究绿化对人体舒适度影响的潜在机制与调控途径,明晰绿化指标之间的差异,为寒冷地区居住区规划设计提出相应的绿化配置策略。【方法】选取寒冷地区城市郑州的3个典型住区作为研究样本,进行冬季住区微气候实测及舒适度调查,通过回归分析,明确绿视率、植物视图因子两种绿化指标与舒适度的定量关系,厘清绿化对微气候环境舒适度的调控机制,并利用中介效应分析揭示二者作用途径的差异。【结果】回归分析结果表明,绿视率、植物视图因子与舒适度评价呈显著负相关(b=-0.181,P<0.01)、(b=-0.202,P<0.01),且绿化指标对舒适度存在直接和间接两种影响;两种绿化指标与风速呈显著负相关,与其他热环境因子皆显著正相关;舒适度与风速评价呈现显著正相关,与其他热环境因子负相关关系显著。通过中介效应分析表明,绿视率主要通过76.7%的间接影响和23.3%的直接影响共同调控舒适度,植物视图因子则主要通过87.9%的间接影响调控舒适度,直接影响效应不显著。【结论】两种绿化指标是从不同的角度来表征绿化结构,在评价人群与空间偏好的环境绿化设计中宜采用绿视率作为指标,而对于微气候适应性研究则更适合采用植物视图因子。     

围合式住宅小区微气候的实验研究

为研究中国高容积率多层住宅小区的微气候特征,对中国南方深圳一围合式住宅小区进行了微气候综合测量,揭示了此类小区热环境的主要特征,并对模拟预测方法的研究提出建议。实测结果表明:小区内温度分布非常均匀,而太阳辐射和建筑外表面以及下垫面间的长波辐射才是导致小区内不同位置热舒适性存在较大差异的主要因素。因此住宅小区微气候的模拟研究应着重于长、短波辐射过程以及固体导热、蓄热过程的分析。此外,对于不利于自然通风的围合式楼群,采用合理的建筑构造(如架空结构)和开口位置可以达到强化通风和降低区域温差的良好效果。     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素——以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

喀斯特旅游洞穴微气候环境要素时空分布特征及影响因素研究--以贵州织金洞为例

为了解喀斯特旅游洞穴微气候环境要素的时空分布特征,分析其内在原因和规律,以织金洞为对象,对洞穴CO_2、温度及湿度进行为期一年半的监测。从季节变化、昼夜变化及空间变化特征等多尺度对洞穴微气候环境进行系统性研究,结果表明:(1)织金洞微气候要素在不同季节存在明显的空间分布特征,CO_2由洞口向洞内深处逐渐增加,且渐趋稳定,雨季前半洞段浓度高于后半洞段,旱季则相反;夏季温度由洞口向洞内逐渐降低,至洞内深处逐渐稳定,而冬季在洞口附近略有降低后逐渐升高,至深处逐渐稳定。相对湿度由洞外至洞内逐渐增高,至深处稳定在85%;(2)季节变化上,洞穴内CO_2浓度变化具有明显季节性变化;洞口附近温度、湿度由于受洞外环境的影响有较大波动,至洞内深处逐渐稳定。三者均存在明显的年际间周期变化;(3)昼夜变化上,游客数较多时,CO_2浓度白昼明显高于夜间,游客量较小时,白昼比夜间低;温度白昼总体上比夜间高,白昼波动大于夜间;相对湿度白昼较夜间低,三者均以昼夜为周期变化;(4)通过研究影响洞穴微气候要素变化的主要因素有游客数量、洞内外气流交换和洞道结构、洞穴水体和灯光系统等,其变化是多要素相互耦合的结果。     

居住区地下空间开发对室外热环境的影响

为了定量研究居住区地下空间开发对室外热环境的影响,选择居住区地下停车系统为研究对象,利用微气候模拟工具Envi-met,从地下空间开发规模角度分析未进行地下空间开发、部分开发地下空间和完全地下空间开发3套居住区规划方案的室外热环境指标(温度、风速、相对湿度)。研究显示:不同的地下空间开发规模对居住区室外热环境的改善程度不同,完全地下空间开发的室外热环境质量最好;相比未进行地下空间开发,部分地下空间开发的风速最高降低0.09m/s,空气温度最高降低0.5℃,相对湿度最高提高3%;完全地下空间开发风速最高降低0.33m/s,空气温度最高降低1.1℃,相对湿度最高提高5%。研究表明,通过地下空间开发可以改善居住区的生态环境,提高室外热环境质量。     

桂北地区夏秋过渡季校园景观对局地微气候的影响

为研究桂北地区夏秋过渡季校园景观对局地微气候的影响,选取桂林市某高校校园内具有典型代表的水域、林地、草地和架空楼层为校园微气候研究的监测对象,通过实测数据对比了不同景观类型对营造局地微气候的差异,利用数值模拟分析了不同景观布局对校园微气候热舒适的影响.结果显示:不同景观类型下垫面的形成肌理,是造成其局部微气候产生差异的根本原因;相比其他园林景观,架空楼层底部能营造一个更为舒适稳定的空间环境;草地景观对于营造校园微气候环境和提高人群活动空间的舒适性效果最为显著.研究结果对于桂北地区校园景观设计和校园微气候研究具有一定参考意义,可为改善校园微气候和提高校园人群活动空间的舒适性提供科学依据.     

城市公园坐憩空间的适老性评价——以厦门市中山公园为例

对老年人生理、心理和角色特征的分析发现,空间尺度、可达性、微气候、空间类型、兴趣中心和空间边界是城市公园坐憩空间适老性设计的主要评价因子。厦门中山公园的实证研究,在验证坐憩空间适老性评价因子准确性的基础上,进一步表明,老年使用者多偏爱可达性好、微气候适宜、空间尺度可控、存在明显兴趣中心的向心性坐憩空间,公园管理部门可据此完善坐憩空间,以创造生机盎然、整洁和谐的适老性公园坐憩环境。     

基于气候适应性的苏州留园景观要素研究

【目的】借助微气候数字模拟软件,研究江南古典园林各景观要素的具体微气候效应,从微气候角度为江南古典园林造园要素的研究提供新的视角,为营造基于气候适应性的中小型园林空间提供理论依据。【方法】以苏州留园中部园林空间为研究对象,开展了微气候现场实测,探索冬夏两季研究对象的基本微气候特征和热环境参数的变化规律。基于实测数据,选取ENVI-met软件作为研究工具,进一步对留园进行景观要素的量变模拟,逐一解析水体面积、植被郁闭度、建筑密度及高度对微气候的影响规律。【结果】江南古典园林各景观要素对微气候的影响程度不同,3种要素对风环境都有一定程度的影响,而水体面积与郁闭度对温湿度的调节作用比景观建筑高度和密度的明显。前两者在日间均有较强的降温、增湿的作用,尤其在夏季中午时段影响最为显著,但对热环境的调节效能却并不随其参数增加而等比增大。【结论】根据风景园林地域特征设置各要素的合适阈值,才能在游园功能、景观感受与热舒适性间找到平衡,从而更加有效地调节庭园的风热环境。     

城市公园植物群落小气候效应及人体热舒适度——以哈尔滨三座公园为例

以哈尔滨市三座公园16个植物群落为研究对象,对其进行春、夏、秋3个季节的小气候数据实测,运用Rayman1.2计算各季节的热舒适度,利用指标评价法对不同植物群落三季的热舒适度进行评价及相关性分析。结果表明春、夏两季植物群落小气候效应起到积极作用,秋季则相反。通过相关性分析可知,各季节小气候因子与人体热舒适度存在相关性,且群落本身特征和舒适度也具有相关性,其中与密度、郁闭度呈显著相关(P0.05),与种类数呈极显著相关(P0.01)。评价结果揭示了植物群落舒适度现存问题,为营造适宜人体户外活动的植物群落空间提供参考依据。     

乡村聚落时空分布特征及驱动因素分析——以安徽黟县为例

【目的】基于遥感数据和3S技术进行乡村聚落时空分布特征及演变规律研究,为推进美丽乡村建设和实现地区可持续发展提供参考。【方法】以安徽省黟县为对象,基于核密度分析、GIS空间分析、景观格局指数以及空间自相关等分析方法,探究研究区2010年、2012年、2014年、2016年4年乡村聚落的时空分布特征与景观格局变化的驱动因素。【结果】2010年与2012年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈较弱的聚集分布,2014年与2016年黟县各村镇之间的乡村聚落核密度估值呈显著的聚集分布状态; 2010年、2012年、2014年、2016年的Moran's I指数均大于0,黟县乡村聚落存在正的空间相关性,2016年Moran's I指数较2014年的低; 黟县乡村聚落核密度估计值相似的地区在空间上聚集分布的趋势有所减弱,空间分布的差异性在增强; 地势、河流等自然因素以及道路、城镇经济、人口变化等社会因素影响黟县乡村聚落分布格局的演变。【结论】黟县乡村聚落的时空分布格局特征与演变研究能够为美丽乡村建设中的合理规划、聚落优化、土地资源利用以及可持续发展规划建设提供理论依据。     

小尺度丘陵山地风景区游览路线的规划与优化

【目的】探索小尺度山地景观观光游览路线规划的新方法及优化思路。【方法】以南京市栖霞山为例,采用GIS空间模拟工具,结合大数据和定量评价指标体系,建立远景、中景、近景的自然与人文景观观赏路线。【结果】通过GIS空间模拟自然地理环境,运用大数据分析人文景点,共得到36个最佳观景点;通过景观多维视觉评价体系分析36个观景点,得到观景动线图;最终结合现状游览路线,叠加分析得到近、中、远3种类型山地景观最优化的观光游览路线,可以直观地反映每条观景路线的自然景观环境和人文景观节点。【结论】通过GIS空间模拟、大数据筛选、视觉评价体系和Rhino模型叠加分析相结合,构建山地景观观光游览路线可以准确引导游客游览观光,有利于山地景观旅游开发和保护。     

基于空间光谱信息协同的城市不透水层提取方法比较研究

[目的]利用不同的端元提取方法及混合像元分解算法计算南京市2018年城市不透水层覆盖度,评估各方法的精度,为城市可持续发展提供可靠的基础数据支撑.[方法]采用Landsat 8 OLI遥感影像,基于像元纯度指数(pixel purity index,PPI)并考虑空间光谱信息协同提出空间像元纯度指数(spatial p...     

城市游憩型公共开放空间服务能力的测度——以南京市中心城区为例

【目的】基于行政区—街道—居住区尺度,剖析公共开放空间社会游憩服务本质并针对性地提出其服务优化策略。【方法】借助GIS、RS技术,以南京市中心城区游憩型公共开放空间为研究对象,分别从公共开放空间服务供给能力、居民游憩需求以及交通渠道3个方面,根据可达性相关指标定量化分析其服务能力。【结果】①供给侧:研究区公共开放空间数量略显不足且分布较为不均衡,结合人口分布表现为老城区服务效率较高、边缘区域则较差。②需求侧:结合人口分布,老城区80.15%的居住区属于游憩需求冷点地区,边缘地区需求热点则较多。③4种交通方式下公共开放空间可达性差异明显:机动车可达性最佳; 其次为非机动车和公共交通; 步行可达性最差,仅有35.13%的居民可以在20 min内步行到达临近的公共开放空间。【结论】从供需双向出发评价公共开放空间游憩绩效水平,并结合城市总体规划和居民游憩需求合理布局以及构建慢行系统3个方面提出了优化策略。研究结果能缓解当前以南京为代表的密集型城市中游憩空间供给不足与居民生活休闲需求激增之间的矛盾,并对接南京市新一轮总体规划的编制,为城乡规划实践提供参考。     

4种地被竹大个体空间分布的点格局分析

【目的】植物个体大小存在的差异,是植物种群空间结构的重要影响因素,笔者探究大个体在种群空间中分布的类型、大小个体间的相互作用,为城市绿化提供基础数据。【方法】选取南京林业大学校园内翠竹(Pleioblastus pygmaeus)、髯毛箬竹(Indocalamus barbatus)、菲白竹(P. fortunei)和铺地竹(Pleioblastus argenteostriatus)4种地被竹种,依据竹株高度分为大个体组(观测组)和小个体组(控制组),运用空间聚集性的二阶分析法,并结合Monte-Carlo检验,分析大个体的空间分布类型,使用估计的方法计算空间强度趋势面。【结果】翠竹、髯毛箬竹、铺地竹的大个体竹株分别在其给定的距离尺度下呈现出显著的随机分布,未表现出聚集性特征; 菲白竹大个体则在给定的距离尺度下呈现出较弱的随机分布; 4种地被竹在各自样地内的分布存在不同特征上的理论强度。【结论】地被竹个体大小的差异影响个体在生长空间、资源等方面的竞争,大个体的空间分布是地被竹种群在生境中综合能力的外在表现。自然环境中,地被竹种群在个体差异基础上,通过自身调节机制和一系列生态过程,形成特定的空间结构。     

基于Agisoft PhotoScan 的无人机影像自动拼接在风景园林规划中的应用

【目的】通过构建研究区三维可视化直观模型,为大尺度风景园林规划设计提供前期分析资料。【方法】以南京神策门公园为研究区,通过轻小型无人机低空航测方式获取原始数据,利用Agisoft PhotoScan程序进行数据处理,自动对齐输入影像并进行优化处理,定向提取密集点云,建立不规则三角网(TIN)及数字正射影像(DOM)的制作。 根据生成的三维可视化直观模型建立研究区域完整的正射影像,同时结合ArcGIS和ENVI等软件进行空间信息量化分析。【结果】无人机观测值与GPS观测值对比拟合得到线性回归模型,二者相关系数R=0.994; 将输出的正射影像在ArcGIS中进行空间分析得到神策门公园绿地面积为36 974.78 m²,在ENVI中进行监督分类得到研究区土地利用类型统计表,其中绿地占比为64.34%。【结论】Agisoft PhotoScan软件在处理无人机影像时自动拼接精度较高,拼接影像时效性较好; 对于较大尺度范围,能够有效提取风景园林规划设计前期分析所需的场地地理信息,并实现信息的量化分析。     

城市公园绿地游憩供需协同度评价及优化策略

【目的】以公园绿地与居民人口间的供需平衡及协同发展为目标导向,提升公园建设的时效性,为建设低碳、高效、节约、环保的城市绿地系统提供科学依据。【方法】综合选取定性与定量指标,构建游憩供需系统评价体系和协同度量化模型,以郑州市主城区为例,对供需协同度在行政区单元的空间分异进行评价分析,并结合上位规划,利用ArcGIS中的位置分配功能对公园绿地的空间格局进行优化。【结果】郑州市主城区公园绿地游憩供需系统总体呈低级协调等级和供给滞后类型,新老城区间存在供需错位现象。各行政区存在供需空间差异,金水区协同等级最高但供需差距最大,经开区协同等级最低而供需差距最小;通过对供需系统进行提质增量、跨界融合的协同优化,金水区和经开区的供需协同度增量分别为0.047 4和0.121 8。【结论】利用构建的评价体系和模型可以较准确地反映出公园绿地游憩供需协同度的空间格局,从而有效指导供给侧各项指标的协同优化,提升公园绿地的供给能力,缩小各区内部的供需差距和新老城区间的资源差距。