据分析)和WIND ANALYSIS(风分析)进行分析，得出南京城市夏季热环境气候特征以及夏季风环境。分析得出夏季热环境具有高温高湿的特征，夏季风环境主要东南方向来风为主，风速较低，夏季夜晚来风方向更为单一，风速也更小。从大的气候背景分析下，南京地区都不利于形成夏季舒适的热环境。接着使用HOURLY DATA(逐时数据分析)进行分析，根据分析需求得出研究的对象片区。具体步骤包括:
[0039]1.1)获得完整、准确的城市气象数据，用ECOTECT WEATHER TOOL软件打开；
[0040]1.2)使用ECOTECT WEATHER TOOL软件的MONTHLY DATA(逐月数据分析)进行分析，得到MONTHLY DATA图，该图中标示出了除风频之外的全部气象数据，可视化效果直观而且美观，得出城市夏季热环境气候特征。
[0041 ] 1.3)使用ECOTECT WEATHER TOOL软件的WIND ANALYSIS(风分析)进行分析，得到WIND ANALYSIS图，该图中可以分别显示12个月的风频(颜色深浅)、风向(圆坐标)、风速(纵坐标)，得出城市夏季风环境。与1.2)中所得到的结论结合，得到南京夏季热环境具有高温高湿的特征，而且风速较低，风频不大，不利于形成夏季舒适的热环境。(图4)
[0042]1.4)使用ECOTECT WEATHER TOOL软件的HOURLY DATA(逐时数据分析)进行分析，得到HOURLY DATA图，将新街口地区作为研究对象片区，如图3所示。
[0043 ] 2)确定研究对象片区的测点布置:
[0044]基于南京城市卫星地图，构建城市对象片区三维建筑数据库，以主要行道树数据作为植被信息，录入AUTOCAD软件。利用天正软件日照分析工具模拟计算出城市对象片区平均日照时间图，并根据测量区域下垫面材质种类不同进行分区，以平均日照时长为轴以采样间隔Ih对日照分析图中的各分区进行采样并得到若干采样区域，将N个测点平均分配给所有采样区域。
[0045]2.1)基于1.4)所确定的研究对象片区，用专用截图软件从城市卫星地图截取研究对象片区，加载到AUTOCAD软件中，按照比例缩放到专用尺寸。
[0046]2.2)用AUTOCAD软件内置绘图工具，把卫星地图建筑底层平面绘制成多段线闭合面图层，并且录入建筑层高图层，将城市道路行道树绘制成圆形植被图层，形成三维建筑模型。
[0047]2.3)用天正软件日照分析工具模拟计算出三维建筑模型中反应平均日照时间与经玮度关系的日照分析模型。首先打开天正，在其它选项中选择日照分析工具，使用建筑高度命令，确定建筑高度。选择多点分析，选中建筑以及植被等遮挡物，在弹出的窗口中选择该城市的测量日期、节气选择夏至、时间开始为08:00结束为16:00、计算精度为60分钟，点击确定即可得出日照分析图，如图4所示。
[0048]2.4)以平均日照时长为轴以采样间隔Ih对日照分析图中的各分区进行采样并得到若干采样区域;所述下垫面种类包括绿地、浅色硬地和深色硬地;设测点个数为N，将N个测量点等密度均匀布设于每个采样区域，
[0049]3)确保多测点同时测量
[0050]在每个测点放置由测温元件组成的测量设备，设置测量设备的采样时间、采样间隔等参数，收集各个点的热环境辅助测量设备测量数据，并根据测量设备编号在计算机智能终端进行数据录入，最终得到所有测点的面板数据。
[0051]3.1)基于2.4)所确定的研究对象片区的测点，在各个测点安装携带坐标获取装置的热环境测量设备。
[0052]3.2)检查和校准热环境测量设备，并设置测量设备的采样时间、采样间隔等参数，保证每个热环境测量设备测量时间一致。
[0053]3.3)收集各个点的热环境测量设备测量数据，并根据测量设备编号在计算机智能终端进行数据录入，最终得到所有测点坐标位置和每个测量时刻热环境数据的EXCEL面板数据。该面板数据包含测点编号栏、测点经度坐标栏、测点维度坐标栏、测点标准高度空气温度、测点标准高度空气湿度、测点地表温度、测点地表湿度、测点空气相对温度、测点空气相对湿度、测点风速等，所述面板数据如图2所示。
[0054]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种城市近地面层热环境多点即时取样测量方法，其特征在于包括: 步骤(I)根据分析需求选取测量区域，并在测量区域内布置测点，包括: (1-1)基于城市卫星地图和主要行道树数据构建测量区域的三维建筑模型；所述三维建筑模型包括测量区域经玮度、建筑平面、建筑高度、行道树平面和行道树高度； (1-2)利用日照软件对三维建筑模型进行日照分析，生成反映测量区域内经玮度坐标与平均日照时长关系的日照分析模型； (1-3)根据测量区域下垫面种类对日照分析模型进行分区处理，以平均日照时长为轴以采样间隔At对日照分析图中的各分区进行采样并得到若干采样区域;所述下垫面种类包括绿地、浅色硬地和深色硬地； (1-4)设测点个数为N，将N个测量点等密度均匀布设于每个采样区域并通过日照软件拾取每个测点的经玮度坐标； 步骤(2)获取测点的热环境特征数据:根据测点经玮度坐标在每个测点布设采样装置，获取对应测点的热环境特征数据，每个采样装置的采样起始时间、采样持续时长、采样间隔时间和采样高度均相同；所述热环境特征数据包括空气温度、空气湿度、地表温度、地表湿度、空气相对温度、空气相对湿度以及风速。2.根据权利要求1所述的一种城市近地面层热环境多点即时取样测量方法，其特征在于，所述步骤(1-1)中构建测量区域的三维建筑模型包括步骤: a.在城市卫星地图中截取测量区域的卫星地图作为三维建筑模型的卫星地图建筑底层平面； b.通过绘图软件把卫星地图建筑底层平面绘制成多段线闭合面图层，录入建筑层高度形成建筑层高图层;将城市道路行道树绘制成圆形植被图层； c.根据卫星地图建筑底层、建筑层高图层和圆形植被图层合成三维建筑模型。3.根据权利要求1所述的一种城市近地面层热环境多点即时取样测量方法，其特征在于，所述步骤(2)中采样起始时间为8: OO，采样持续时长为8小时，采样间隔时间为I小时。
【专利摘要】本发明提供一种城市近地面层热环境多点即时取样测量方法，包括：步骤(1)以分析需求为限定条件根据气象数据选择测量区域；步骤(2)基于城市卫星地图和主要行道树数据构建测量区域的三维建筑模型；对三维建筑模型进行日照分析，生成反映测量区域内经纬度坐标与平均日照时长关系的日照分析模型；根据测量区域下垫面种类对日照分析模型进行分区处理，以平均日照时长为轴以采样间隔Δt对日照分析图中的各分区进行采样并得到若干采样区域；将N个测量点等密度均匀布设于每个采样区域并拾取每个测点的经纬度坐标；步骤(3)同时、等高度的获取测点的热环境特征数据。本发明提高了选点的客观性，数据样本的同步性和齐全性。
【IPC分类】G01W1/17, G06F17/50
【公开号】CN105607157
【申请号】CN201610078192
【发明人】杨俊宴, 代鑫, 石邢
【申请人】东南大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月3日