基于GIS和RS通風(fēng)潛力分析的城市風(fēng)道規(guī)劃支持方法研究項目摘要

良好的室外通風(fēng)有助于緩解城市熱島效應(yīng)和改善城市熱環(huán)境，提升人體舒適度和降低能耗，空氣流動也能有效降低氣體污染物在高密度建成環(huán)境中的負(fù)面影響。本項目采用遙感影像、地理信息數(shù)據(jù)和氣象觀測資料，基于遙感反演、GIS三維建模、空間分析及CFD流體動力模擬，研究城市風(fēng)環(huán)境的構(gòu)成要素和通風(fēng)機理；將城市建成環(huán)境作為整體，進行城市建筑和自然要素三維建模，構(gòu)建城市尺度2維、2.5維及3維城市空間形態(tài)指標(biāo)體系，如粗糙度、彎曲度、孔隙度等，并進行定量分析和評價；探尋城市空間形態(tài)指標(biāo)和自然通風(fēng)潛力（NVP）的量化關(guān)系。基于以上研究，提出城市風(fēng)道的探測和挖掘方法，為城市風(fēng)道規(guī)劃提供科學(xué)決策依據(jù)和支持方法。

本研究了基于遙感影像、地理信息數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)，采用遙感反演、WRF模擬、GIS三維建模與空間分析、CFD流體動力模擬，結(jié)合了氣象學(xué)模型、城市形態(tài)模型和計算流體力學(xué)模型，構(gòu)建了城市熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境的評價指標(biāo)體系；再將城市建成環(huán)境作為整體，對城市建筑和自然要素建模，定量分析了城市三維形態(tài)指標(biāo)體系，如迎風(fēng)面積密度、下墊面粗糙度、孔隙度等；深化了城市形態(tài)和通風(fēng)潛力之間的量化關(guān)系研究。我們結(jié)合建成環(huán)境分析，分別在城市宏觀、中觀、微觀尺度上進行了通風(fēng)潛力分析，提出了城市風(fēng)道的探測和挖掘方法，在城市熱島效應(yīng)、通風(fēng)與霧霾分析上做了嘗試和驗證，研究成果為城市規(guī)劃、城市氣候?qū)W與流體力學(xué)相結(jié)合的跨學(xué)科研究提供了科學(xué)參考，并已在至少4各城市中實際應(yīng)用。 2100433B

我國有關(guān)城市風(fēng)道的研究始于1982年城市氣候?qū)W術(shù)會議。30余年來，由于城市規(guī)劃建設(shè)部門與環(huán)境部門關(guān)注的重點不一致，雖然各自都有一些科研論文成果，但系統(tǒng)綜合的城市風(fēng)道研究卻較少見。目前關(guān)于城市風(fēng)道的量化研究還處在方法和內(nèi)容的探索階段。本書在闡明城市風(fēng)道研究的背景和意義、分析國內(nèi)外城市風(fēng)道研究進展的基礎(chǔ)上，嘗試歸納城市風(fēng)道構(gòu)建的理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法框架，并以杭州為例，從城市—城區(qū)—街區(qū)—街道四個空間尺度，開展了城市通風(fēng)廊道構(gòu)建、通風(fēng)潛力及通風(fēng)效果的量化研究，提出了相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計管控對策，以期為城市風(fēng)環(huán)境改善及城市空間科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計等提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)引導(dǎo)。

雖然黃土滑塌是砂黃土和粉質(zhì)黃土斜坡特有的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，但并非這種地區(qū)的黃土斜坡到處都會發(fā)生破壞，這主要是因為黃土滑塌災(zāi)害的形成和演化受到多方面因素如地貌條件、坡形(坡比、坡高)、黃土的微觀和宏觀結(jié)構(gòu)、強度參數(shù)、氣候參數(shù)等的影響。近年來，GIS技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法在工程地質(zhì)和巖土工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并在實踐中發(fā)揮了積極的作用。但是依靠GIS技術(shù)建立一個地區(qū)的地質(zhì)資料庫，不進行進一步的分析評價，只能稱作是空間數(shù)據(jù)庫，并不能達(dá)到地質(zhì)災(zāi)害危險性區(qū)劃的目的。而孤立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法由于數(shù)據(jù)獲得的困難和偏差，在實際應(yīng)用中也會大受局限。如何將二者結(jié)合起來，快速有效地得出實用的評價預(yù)測結(jié)果，成為當(dāng)前的熱點問題，在當(dāng)前西部大開發(fā)的形式下，地質(zhì)災(zāi)害區(qū)劃的重要性得到了許多學(xué)者的認(rèn)同，許多研究者已開始在這方面進行探索。因此作為西北黃土高原影響工程建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的黃土滑塌災(zāi)害預(yù)測或區(qū)劃勢必成為當(dāng)前的熱點研究課題

項目對"三區(qū)一市"的土地利用狀況的全面調(diào)查分析，及"三區(qū)一市"生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施特點構(gòu)建生態(tài)安全格局，明晰建設(shè)用地開發(fā)潛力與補充耕地潛力。厘清生態(tài)安全格局與現(xiàn)行土地規(guī)劃、城鄉(xiāng)規(guī)劃、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要等相關(guān)規(guī)劃的空間關(guān)系，同時分析建設(shè)用地潛力占用耕地情況，從保護耕地的角度出發(fā)開展優(yōu)質(zhì)耕地表土剝離及耕地開墾改造工作，為促進耕地保護、建設(shè)用地開發(fā)、"多規(guī)"協(xié)調(diào)提供指引。 項目通過構(gòu)建江門市"三區(qū)一市"生態(tài)安全格局，結(jié)合與"多規(guī)"的協(xié)調(diào)性分析，明確"三區(qū)一市"的建設(shè)用地開發(fā)潛力，從而為維護江門市生態(tài)格局安全、加強耕地保護，落實占補平衡、優(yōu)化空間發(fā)展提供指引，并為其他同類型地區(qū)土地資源潛力分析提供經(jīng)驗借鑒。研究成果已應(yīng)用于江門市"三區(qū)一市"耕地占補平衡分析，為當(dāng)?shù)芈鋵嵮a充耕地提供指引。 2100433B