一种面向城市绿地的降温监测方法及系统

本发明涉及城市绿地降温监测，具体为一种面向城市绿地的降温监测方法及系统。

背景技术：

1、随着全球气候变暖，夏季气温呈升高趋势，高温天气不仅干扰市民正常生活、危及市民身体健康，还带来用电和用水紧张等社会经济问题，绿地建设是缓解城市夏季高温的有效途径之一，在夏季持续高温的城市，提高绿地降温效果理应成为绿地规划的重要目标，而城市绿地系统是城市绿地规划的重要组成部分，对城市的环境质量和居民的生活质量有着重要影响，其中，城市绿地系统对调节城市温度起到了至关重要的作用，城市绿地系统可以通过蒸散作用降低城市的温度，植物的蒸散作用可以将水分转化为水蒸气，并释放到大气中，从而降低周围环境的温度，城市绿地系统中的草坪、花坛、树木等都可以进行蒸散作用，通过释放水蒸气来吸收和分散热量，降低城市的气温，特别是在夏季，城市的温度往往较高，而城市绿地系统的蒸散作用能够有效地为城市带来降温效果，其次，城市绿地系统还能够通过阳挡阳光直射减少城市的热量吸收，城市中的建筑，道路等都能够吸收太阳辐射，进而将热量释放到周围环境中，而城市绿地系统中的树木、植草等能够在夏季阳挡阳光的直射，减少建筑物和道路的受热面积，从而减轻了城市热岛效应，降低了城市的气温，此外，树木的萌蔽还能为人们提供阴凉，让人们在炎热的夏季享受清京此外，城市绿地系统还能产生风效应，进一步调控城市温度，城市中的建筑物往往会形成障碍物，限制了空气的流导致城市热量堆积，而城市绿地系统中的树木、草坪等可以改变城市的风向和风速，形成微风，促使空气流动，带走动，城市热量，减低城市的温度，这种风效应不仅可以改善城市的通风状况，还可以消散空气中的污染物，提高空气质量，此外，城市绿地系统还能够增加城市的湿度，减轻干燥状况，城市中的建筑、道路等都会加剧湿度的蒸发，导致空气干燥，而城市绿地系统中的植物通过蒸散作用释放的水蒸气可以增加城市的湿度，使空气相对湿度升高，减轻人体和动植物的不适感，尤其是在干燥和炎热的地区，城市绿地系统的湿度调节作用尤为重要，城市绿地系统对城市温度的调控是多方面的，通过蒸散作用降低温度、阻挡阳光直射、产生风效应、增加湿度等途径，城市绿地系统对城市的温度提供了有效的调节，在规划城市绿地系统前需要对城市绿地的降温效果进行监测，从而针对性的进行绿植的分布和规划，但是简单的通过测量地表温度的方式无法准确的对绿地系统产生的降温效果进行监测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种面向城市绿地的降温监测方法及系统，以解决上述背景技术中提出的监测结果不够准确的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种面向城市绿地的降温监测方法，该所述监测方法包括如下步骤：

3、s1.采集城市绿地和地表温度的信息；

4、s2.对监测区域的冷岛效应进行量化；

5、s3.以s1中城市绿地面积和s2中城市冷岛强度计算效率阈值；

6、s4.分析城市绿地特征和冷岛效应的关联；

7、s5.对绿地斑块的降温效果和景观特征进行简单线性回归分析；

8、s6.对冷岛效应强度和斑块尺度景观量度的相关性分析；

9、s7.采集城市植被指数和背景温度并进行相关性分析；

10、s8.将各项数据结果汇总并制表。

11、优选的，所述s1中城市绿地和地表温度信息包括：卫星影像、区域遥感图像、地表温度数据、lst温度数据、地表反照率和ndvi数据。

12、优选的，所述s2中冷岛效应量化方式包括：冷岛强度、冷岛范围、冷岛梯度和冷岛效率，所述s2中监测区域边缘设置缓冲区，该缓冲区温度设定为最外侧与最内侧之间均布的多点测量温度数据平均值。

13、优选的，所述s5中景观特征包括：绿地比率、边缘密度、最大斑块指数、平均形状指数、平均最近邻距离、平均植被指数和平均背景温度。

14、优选的，所述s6中斑块尺度景观量度包括：面积、形状指数、植被指数和背景温度。

15、一种面向城市绿地的降温监测系统，该所述监测系统包括：传感器、数据处理模块和显示模块

16、优选的，所述传感器包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨传感器、光传感器和风速风向传感器。

17、优选的，所述数据处理模块包括：信号调理模块、数据采集卡、微处理器和信号传输模块。

18、优选的，所述显示模块包括：信号接收模块、微处理器和液晶显示屏，所述信号接收模块为2.4g的蓝牙传输模块，且信号接收模块直接对接在微处理器所在pcb板的usb-a接口，并且液晶显示屏通过双头hdmi数据线与微处理器所在pcb板的hdmi接口对接。

19、优选的，所述传感器通过有线光缆与信号调理模块的输入端对接，且信号调理模块、数据采集卡、微处理器和信号传输模块均安装在同一个pcb板上，所述信号调理模块的输出端通过pcb板的布线与数据采集卡的输入端链接，且数据采集卡的输出端通过pcb板上的pci接口与微处理器连接，所述信号传输模块为2.4g的蓝牙传输模块，且信号传输模块通过pcb板上的usb-a接口与微处理器连接。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该面向城市绿地的降温监测方法：

21、基于城市冷岛对绿地面积的边际递减效应，运用多尺度景观分析的方法，探索影响效率阈值的因素，同时利用对冷岛效应量化、分析城市绿地特征和冷岛效应的关联、绿地斑块的降温效果和景观特征进行简单线性回归分析、冷岛效应强度和斑块尺度景观量度的相关性分析和城市植被指数和背景温度并进行相关性分析等多种方式进行全面的监测分析，保证监测得出的数值能够更加精准。

技术特征：

1.一种面向城市绿地的降温监测方法，其特征在于：该所述监测方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种面向城市绿地的降温监测方法，其特征在于：所述s1中城市绿地和地表温度信息包括：卫星影像、区域遥感图像、地表温度数据、lst温度数据、地表反照率和ndvi数据。

3.根据权利要求1所述的一种面向城市绿地的降温监测方法，其特征在于：所述s2中冷岛效应量化方式包括：冷岛强度、冷岛范围、冷岛梯度和冷岛效率，所述s2中监测区域边缘设置缓冲区，该缓冲区温度设定为最外侧与最内侧之间均布的多点测量温度数据平均值。

4.根据权利要求1所述的一种面向城市绿地的降温监测方法，其特征在于：所述s5中景观特征包括：绿地比率、边缘密度、最大斑块指数、平均形状指数、平均最近邻距离、平均植被指数和平均背景温度。

5.根据权利要求1所述的一种面向城市绿地的降温监测方法，其特征在于：所述s6中斑块尺度景观量度包括：面积、形状指数、植被指数和背景温度。

6.一种面向城市绿地的降温监测系统，其特征在于：该所述监测系统包括：传感器、数据处理模块和显示模块。

7.根据权利要求6所述的一种面向城市绿地的降温监测系统，其特征在于：所述传感器包括：土壤温度传感器、空气温湿度传感器、蒸发传感器、雨传感器、光传感器和风速风向传感器。

8.根据权利要求6所述的一种面向城市绿地的降温监测系统，其特征在于：所述数据处理模块包括：信号调理模块、数据采集卡、微处理器和信号传输模块。

9.根据权利要求6所述的一种面向城市绿地的降温监测系统，其特征在于：所述显示模块包括：信号接收模块、微处理器和液晶显示屏，所述信号接收模块为2.4g的蓝牙传输模块，且信号接收模块直接对接在微处理器所在pcb板的usb-a接口，并且液晶显示屏通过双头hdmi数据线与微处理器所在pcb板的hdmi接口对接。

10.根据权利要求6所述的一种面向城市绿地的降温监测系统，其特征在于：所述传感器通过有线光缆与信号调理模块的输入端对接，且信号调理模块、数据采集卡、微处理器和信号传输模块均安装在同一个pcb板上，所述信号调理模块的输出端通过pcb板的布线与数据采集卡的输入端链接，且数据采集卡的输出端通过pcb板上的pci接口与微处理器连接，所述信号传输模块为2.4g的蓝牙传输模块，且信号传输模块通过pcb板上的usb-a接口与微处理器连接。

技术总结
本发明用于城市绿地降温监测技术领域，公开了一种面向城市绿地的降温监测方法，该所述监测方法包括如下步骤：采集城市绿地和地表温度的信息，对监测区域的冷岛效应进行量化，以S1中城市绿地面积和S2中城市冷岛强度计算效率阈值，分析城市绿地特征和冷岛效应的关联，对绿地斑块的降温效果和景观特征进行简单线性回归分析，对冷岛效应强度和斑块尺度景观量度的相关性分析，采集城市植被指数和背景温度并进行相关性分析，将各项数据结果汇总并制表。该面向城市绿地的降温监测方法，基于城市冷岛对绿地面积的边际递减效应，运用多尺度景观分析的方法，探索影响效率阈值的因素并进行相关性分析等多种方式进行全面的监测分析。

技术研发人员：夏巍,秦一铭,郝奇林,孙川雨,马静,秦承志,颜廷强,张潇允,姜帅宇,禹文东
受保护的技术使用者：扬州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11