城市風(fēng)環(huán)境是城市微氣候研究的一個(gè)重要方向,對(duì)分析城市熱島效應(yīng)、空氣流通等具有重要意義。本文以鄭州市市區(qū)為例,使用1971—2018年氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、2018年建筑分布數(shù)據(jù)(OSM)和2016年資源三號(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源,通過(guò)運(yùn)用氣象學(xué)和GIS技術(shù)結(jié)合的方法,探究潛在通風(fēng)廊道,科學(xué)量化城市形態(tài)對(duì)風(fēng)環(huán)境的影響。研究首先借助WindNinja軟件,對(duì)城市背景風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬分析,該計(jì)算方法提高了風(fēng)道定位的精度。然后利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)制作了數(shù)字高程模型(DSM),結(jié)合OSM計(jì)算下墊面地表粗糙度。進(jìn)一步借助ArcGIS軟件,利用最小成本路徑法(LCP)確定城市潛在通風(fēng)廊道的位置。結(jié)果表明:①鄭州市近年來(lái)平均風(fēng)速緩慢下降,平均每10年下降0.26 m/s;全年主導(dǎo)風(fēng)向東北風(fēng)進(jìn)入城市后受城市形態(tài)影響在京廣鐵路線附近以西逐漸轉(zhuǎn)為東北偏東風(fēng),其中在京廣快速路以東風(fēng)速較高,在京廣快速路以西風(fēng)速較低;②金水區(qū)西部、中原區(qū)、二七區(qū)以及管城區(qū)的地表粗糙度較高,通風(fēng)環(huán)境較差;金水區(qū)東部和惠濟(jì)區(qū)的地表粗糙度較低,通風(fēng)環(huán)境較好;③根據(jù)盛行風(fēng)向模擬的潛在通風(fēng)廊道,其共同特點(diǎn)是趨向于低粗糙度的地區(qū)。

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【部分圖文】：

圖8鄭州市中心區(qū)建筑密度

圖7鄭州市中心區(qū)建筑高度圖9鄭州市中心區(qū)地表粗糙度

圖9鄭州市中心區(qū)地表粗糙度

圖8鄭州市中心區(qū)建筑密度結(jié)合4.1節(jié)模擬結(jié)果可以看出，建筑群增密增高，地表粗糙度增大，有使局地風(fēng)速降低，風(fēng)向改變的效應(yīng)。粗糙度較高區(qū)域如火車站北部沿東風(fēng)渠以西，火車站南部沿京廣快速路以西，建筑分布集中且高度較高，城市主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)入該區(qū)域后風(fēng)速下降，風(fēng)向改變，致使該區(qū)域通風(fēng)環(huán)境較差....

圖10鄭州市中心區(qū)潛在通風(fēng)廊道

東北風(fēng)作用下，大致生成5條有效通風(fēng)路徑穿過(guò)研究區(qū)域（圖11):NE-1、NE-2路徑主要沿著道路通行，周邊為低密度住宅區(qū)，穿過(guò)京廣鐵路后集中度變低，在西流湖公園附近，分散多條小風(fēng)廊，穿過(guò)大片農(nóng)田，以最短的成本距離到達(dá)終點(diǎn)，最終至南水北調(diào)；NE-3經(jīng)過(guò)的區(qū)域周邊建筑較密集且建筑高度....

圖7鄭州市中心區(qū)建筑高度

由圖9可以看出，研究區(qū)域內(nèi)地表粗糙度呈現(xiàn)西南高，北部次之，東北最低的分布特征。中原區(qū)、二七區(qū)、管城區(qū)的粗糙度最高，最高值可達(dá)20.4m，高于8.0m以上的區(qū)域分別占23.1%、10.0%、8.0%。金水區(qū)、惠濟(jì)區(qū)的粗糙度較低，高于8.0m以上的區(qū)域分別占4.3%、5.0%。....

本文編號(hào)：3935384