一種基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，首先確定環境效應的表征指數；接著通過現場調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境效應的觀測點，并確定各觀測點的坐標，在現場同時測量各觀測點的各表征指數的具體數據；接著根據觀測數據計算各觀測點的環境效應指數，并構建環境效應場模型；最后根據獲得模型，調整綠地的形態格局，優化提升綠地周邊環境效應。本發明充分考慮綠地帶來的環境效應變化，能使城市綠地發揮更大的環境調節作用。本發明構筑了較為簡捷直觀的模型，數據較易獲得，也較為準確，客觀性較強，并能直接用于指導城市綠地形態格局的優化調整。
【專利說明】一種基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于城市規劃【技術領域】，涉及一種基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法。
【背景技術】 [0002]【背景技術】主要涉及2個方面內容，分別為環境效應技術和綠地形態格局設計技術。
[0003]這里的環境效應指的是綠地帶來的環境的變化，就城市這一特定地域而言，綠地的環境效應主要體現在調節溫度、濕度、風速、噪音等幾個方面。對于環境效應的研究主要采用以下幾個方法:
[0004]1.人體舒適度指數分析法
[0005]人體所感受到外界環境的舒適度主要由環境中的溫度、濕度、噪聲和風速決定。其中溫度、濕度在特定時空中是較為穩定，便于測量；噪音強度次之，風速最難測定，但噪音隨機性較大，測量意義不大，因此人體舒適度指數主要考慮溫度、濕度及風速的影響，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，Ta為空氣溫度(°C )，RH為空氣相對濕度(％ )，V為風速(m/s)。當: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]在實際的觀測中發現，風速受觀測高度、周圍人車的移動等影響較大，數據隨機性較大，難以作為一個評價標準，且人體舒適度為感性指標，受生活習慣、成長環境等因素影響較大，對其的界定難以形成統一標準。
[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構綠地內的小氣候效應。該方法認為綠色植物的環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構形式，植物的覆蓋層次和配置的類型，如喬木、灌木、地被、草皮等多層次的結構，其生態功能和供游憩與觀賞的功能高于結構單一的樹林或草地。三維量促進城市綠色量指標的進一步完善，有利于分析和衡量城市綠化的環境效益和經濟價值，有利于改善城市綠化結構，提高環境質量。但綠量分析僅限于植被本身的觀測，所的結果為基于既有綠量的理論推導結果，沒有考慮實際的環境影響。
[0011]3.CO2吸收率分析法
[0012]該方法認為大氣中CO2的濃度是直接影響空氣溫度及濕度的關鍵要素，也是植物光合作用的主要吸收物質，植物通過吸收空氣中的CO2來達到調節溫度及濕度的作用。主要計算公式為:[0013]
【權利要求】
1.一種基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:設定環境效應的表征指數為溫度和濕度； 步驟2:通過現場調研、測繪，利用AUTOCAD軟件繪制綠地邊界、綠地內植被情況及綠地周邊城市建設情況矢量圖紙； 步驟3:以矢量圖為基礎，利用矢量編輯軟件，采用格柵法確定綠地環境效應的觀測占.步驟4:測量各觀測點的環境效應的表征指數的具體數據； 步驟5:根據環境效應計算公式THI = T-(0.55-0.55RH) X (T-14.5)，結合步驟4中測量的具體數據計算各觀測點的環境效應指數；式中，THI為環境效應指數，RH為觀測點的相對濕度，T為觀測點的溫度； 步驟6:以環境效應指數為基礎，構建綠地環境效應場模型； 步驟7:根據構建的綠地環境效應場模型，調整綠地邊界形態及植被配置情況。
2.根據權利要求1所述的基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，其特征在于:所述步驟2包括以下步驟: 步驟2.1:通過全站儀進行現場測繪，獲取綠地及周邊道路、建筑、構筑物的坐標點及各類尺寸數據； 步驟2.2:利用GPS定位儀器，現場標注綠地內植被現狀情況及坐標； 步驟2.3:通過AUTOCAD將步驟2.1和步驟2.2中獲取的測繪數據繪制為矢量圖紙，圖中坐標與實際坐標保持一致。
3.根據權利要求1所述的基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，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境效應的觀測范圍； 步驟3.2:利用AUTOCAD的PLINE命令，在觀測范圍內繪制正交的柵格網絡，形成間距為10-20米的方格網絡，柵格網絡的每一個交匯點即為一個觀測點，如遇建筑物、構筑物等阻擋，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。
4.根據權利要求1所述的基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，其特征在于:所述步驟4包括以下步驟: 步 驟4.1:選擇風速≤0.5m/s的白天，在9:00-17:00之間進行實測； 步驟4.2:設定空氣溫度、空氣濕度觀測高度為1.5m ； 步驟4.3:采用Thermo Recorder TR-72U型數顯溫濕度測量儀，測定空氣溫度與濕度，并記錄相關數據； 步驟4.4:數據每I小時觀測記錄一次，并輸入EXCEL軟件，制作成數據表格。
5.根據權利要求1所述的基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，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據；步驟5.2:將得到的平均溫度及濕度數據輸入環境效應計算公式，求得各觀測點的環境效應指數。
6.根據權利要求1所述的基于環境效應場模型的城市綠地形態格局優化方法，其特征在于:所述步驟6包括以下步驟: 步驟6.1:將求得的環境效應指數輸入AUTOCAD軟件，作為各觀測點的縱向坐標； 步驟6.2:將指數相同的觀測點依次相連，形成環境效應場模型。
【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 優先權日:2014年4月22日
【發明者】楊俊宴, 譚瑛, 史北祥 申請人:東南大學