城市的建設(shè)產(chǎn)生了與自然氣候不同的城市微氣候（Microclimate）,而城市的大規(guī)模擴(kuò)張對(duì)城市氣候環(huán)境帶來(lái)了諸多不良影響,并嚴(yán)重影響了城市居民的生活品質(zhì)。城市形態(tài)對(duì)微氣候的影響已成為共識(shí),但對(duì)于城市整體形態(tài)來(lái)說(shuō),尚缺乏與微氣候效應(yīng)關(guān)聯(lián)關(guān)系的量化分析。為探索宏觀尺度下城市形態(tài)與微氣候的關(guān)聯(lián)關(guān)系,論文聚焦于基于局地氣候分區(qū)（Local climate zones,LCZ）理論的城市形態(tài)建模和微氣候數(shù)值模擬方法的研究。LCZ理論通過(guò)對(duì)下墊面的整體物理特征建立定性和定量的描述指標(biāo),進(jìn)行表述城市冠層的結(jié)構(gòu)與參數(shù)特征。LCZ理論的量化描述方法為宏觀尺度下通過(guò)指標(biāo)數(shù)據(jù)參數(shù)化構(gòu)建總體城市形態(tài)隱式模型提供了方法基礎(chǔ)。但是擁有眾多指標(biāo)參數(shù)量化進(jìn)行描述的隱式模型,由于其抽象化和參數(shù)化,CFD數(shù)值模型并不能提供非常好的模擬平臺(tái)支持。而在氣象學(xué)科領(lǐng)域的開(kāi)展氣象研究使用的中尺度氣象模式WRF（Weather Research and Forecasting Model）,同樣是使用綜合各類(lèi)地表指標(biāo)參數(shù)對(duì)模擬區(qū)域進(jìn)行量化指標(biāo)描述。因此,LCZ理論和WRF模擬平臺(tái)為本文研究構(gòu)建宏觀尺度下城市形態(tài)數(shù)值模型以及微氣候數(shù)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：182 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究對(duì)象
    1.3 研究目的和意義
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 研究方法
    1.6 研究框架
第二章 相關(guān)研究綜述
    2.1 宏觀尺度城市形態(tài)與城市微氣候的關(guān)聯(lián)性研究
    2.2 宏觀尺度城市形態(tài)建模方法研究
    2.3 基于LCZ的城市形態(tài)量化及城市氣候應(yīng)用研究
        2.3.1 LCZ理論簡(jiǎn)介
        2.3.2 LCZ理論模型的構(gòu)建方法及現(xiàn)有研究成果
        2.3.3 LCZ理論的城市氣候應(yīng)用研究
    2.4 城市微氣候數(shù)值模擬方法研究
        2.4.1 城市微氣候模擬平臺(tái)研究
        2.4.2 城市冠層數(shù)值模式的研究進(jìn)展
    2.5 小結(jié)
第三章 宏觀尺度城市形態(tài)隱式模型構(gòu)建
    3.1 宏觀尺度城市形態(tài)數(shù)值模型構(gòu)建
        3.1.1 研究案例區(qū)域概況
        3.1.2 LCZ原型構(gòu)建
            3.1.2.1 LCZ理論城市形態(tài)量化指標(biāo)
            3.1.2.2 LCZ原型采樣
        3.1.3 LCZ理論模型構(gòu)建
            3.1.3.1 衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)前處理
            3.1.3.2 城市形態(tài)隱式模型建立
            3.1.3.3 驗(yàn)證城市形態(tài)數(shù)值模型
    3.2 宏觀尺度城市形態(tài)特征分析
        3.2.1 宏觀尺度城市形態(tài)量化統(tǒng)計(jì)分析
        3.2.2 宏觀尺度城市形態(tài)空間分布特征分析
            3.2.2.1 空間分布聚集指數(shù)
            3.2.2.2 城市“藍(lán)綠”生態(tài)系統(tǒng)
    3.3 小結(jié)
第四章 宏觀尺度城市形態(tài)模型在WRF模擬平臺(tái)的應(yīng)用
    4.1 WRF模擬平臺(tái)概述
    4.2 WRF數(shù)值模型參數(shù)化分析
        4.2.1 WRF前處理模型
        4.2.2 土地利用類(lèi)型的參數(shù)化方案
        4.2.3 城市冠層參數(shù)化方案
        4.2.4 小結(jié)
    4.3 宏觀尺度城市形態(tài)隱式模型轉(zhuǎn)譯
        4.3.1 地表覆蓋屬性量化指標(biāo)轉(zhuǎn)譯
        4.3.2 城市幾何形態(tài)量化指標(biāo)轉(zhuǎn)譯
        4.3.3 LCZ理論模型轉(zhuǎn)譯
    4.4 WRF模式模擬設(shè)定
        4.4.1 模擬算例設(shè)置
        4.4.2 物理過(guò)程方案設(shè)置
        4.4.3 模擬結(jié)果數(shù)據(jù)分析
            4.4.3.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            4.4.3.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            4.4.3.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            4.4.3.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
            4.4.3.5 小結(jié)
    4.5 小結(jié)
第五章 宏觀尺度城市典型形態(tài)空間分布模式微氣候模擬研究
    5.1 宏觀尺度城市典型形態(tài)建立
        5.1.1 高度主導(dǎo)型
        5.1.2 風(fēng)向主導(dǎo)型
        5.1.3 朝向主導(dǎo)型
        5.1.4 單元體均質(zhì)分布型
        5.1.5 典型模式小結(jié)
    5.2 不同城市典型形態(tài)空間布局模式的微氣候模擬研究
        5.2.1 城市微氣候WRF模擬平臺(tái)設(shè)置
        5.2.2 高度引導(dǎo)型城市典型形態(tài)與微氣候的關(guān)聯(lián)性
            5.2.2.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            5.2.2.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            5.2.2.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            5.2.2.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
            5.2.2.5 高度引導(dǎo)型模式與城市微氣候的關(guān)聯(lián)性小結(jié)
        5.2.3 風(fēng)向引導(dǎo)型城市典型形態(tài)與微氣候的關(guān)聯(lián)性
            5.2.3.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            5.2.3.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            5.2.3.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            5.2.3.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
            5.2.3.5 風(fēng)向引導(dǎo)型模式與城市微氣候的關(guān)聯(lián)性小結(jié)
        5.2.4 朝向引導(dǎo)型城市典型形態(tài)與微氣候的關(guān)聯(lián)性
            5.2.4.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            5.2.4.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            5.2.4.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            5.2.4.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
            5.2.4.5 朝向引導(dǎo)型模式與城市微氣候的關(guān)聯(lián)性小結(jié)
        5.2.5 均質(zhì)分布引導(dǎo)型城市典型形態(tài)與微氣候的關(guān)聯(lián)性
            5.2.5.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            5.2.5.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            5.2.5.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            5.2.5.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
            5.2.5.5 均質(zhì)分布引導(dǎo)型模式與城市微氣候的關(guān)聯(lián)性小結(jié)
        5.2.6 典型模式與微氣候的關(guān)聯(lián)性匯總
            5.2.6.1 地表0m高度溫度場(chǎng)
            5.2.6.2 地表2m高度溫度場(chǎng)
            5.2.6.3 地表2m高度相對(duì)濕度場(chǎng)
            5.2.6.4 地表10m高度風(fēng)環(huán)境
    5.3 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    本文研究主要成果
    本文研究不足與展望
致謝
主要參考文獻(xiàn)
插圖和附表清單
附錄一 中尺度氣象WRF數(shù)值模擬方法說(shuō)明
    WRF模式架構(gòu)
        A. WRF數(shù)值模型網(wǎng)格水平坐標(biāo)系及嵌套方式
        B. WRF數(shù)值模型網(wǎng)格垂直坐標(biāo)系
        C. WRF模式初始?xì)庀髨?chǎng)數(shù)據(jù)資料
    WRF模式的模擬流程
        A. WRF模式預(yù)處理系統(tǒng)WPS
        B. WRF模擬初始化和運(yùn)行
        C. 模擬模擬后處理模塊
    WRF前處理、初始化、以及運(yùn)行代碼
        A. WRF預(yù)處理系統(tǒng)WPS
        B. WRF的初始化和運(yùn)行
    本文研究WRF模擬運(yùn)行參數(shù)代碼設(shè)置
        A. WRF預(yù)處理系統(tǒng)WPS
        B. WRF的初始化和運(yùn)行
附錄二 WRF前處理模型參量說(shuō)明
附錄三 WRF城市冠層參數(shù)化方案說(shuō)明
附錄四 典型城市形態(tài)單時(shí)刻模擬結(jié)果呈現(xiàn)
附錄五 典型城市形態(tài)24小時(shí)模擬結(jié)果呈現(xiàn)
    算例編號(hào)MODIS2001-15s
    算例編號(hào)LCZ Model
    算例編號(hào)HighModel_1
    算例編號(hào)HighModel_2
    算例編號(hào)HighModel_3
    算例編號(hào)HighModel_4
    算例編號(hào)WindModel_1
    算例編號(hào)WindModel_2
    算例編號(hào)WindModel_3
    算例編號(hào)WindModel_4
    算例編號(hào)NStoward_1
    算例編號(hào)NStoward_2
    算例編號(hào)HomoModel_1
    算例編號(hào)HomoModel_2
    算例編號(hào)HomoModel_3
附錄六 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]WUDAPT項(xiàng)目:城市形式與功能信息的眾包解決方案及其應(yīng)用[J]. 黃媛,劉靜怡,Jason Ching.  南方建筑. 2018(04)
[2]山地城市空間形態(tài)的地表熱環(huán)境效應(yīng)——基于LCZ的視角[J]. 蔡智,韓貴鋒.  山地學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]基于WUDAPT方法的成都市局地氣候分區(qū)地圖構(gòu)建及其規(guī)劃應(yīng)用研究[J]. 陳方麗,黃媛.  城市建筑. 2018(20)
[4]城市局部氣候分區(qū)研究進(jìn)展及其在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 陳愷,唐燕.  南方建筑. 2017(02)
[5]城市高層化及高密度化發(fā)展模式對(duì)城市氣候的影響研究[J]. 周雪帆,李保峰,陳宏.  城市建筑. 2017(01)
[6]城市局部氣候分區(qū)及其參數(shù)化條件下風(fēng)環(huán)境模擬[J]. 張?jiān)苽?顧兆林,周典.  地球環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]城市形態(tài)學(xué)中量化分析方法的涌現(xiàn)[J]. 葉宇,莊宇.  城市設(shè)計(jì). 2016(04)
[8]空間句法的研究思考[J]. 楊滔.  城市設(shè)計(jì). 2016(01)
[9]南京市通風(fēng)廊道研究[J]. 翁清鵬,張慧,包洪新,劉久根,吳豪.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(11)
[10]城市形態(tài)研究百年縱覽[J]. 李澤,黃經(jīng)南,張?zhí)鞚?  新建筑. 2014(06)

博士論文
[1]城市空間形態(tài)對(duì)主城區(qū)氣候影響研究[D]. 周雪帆.華中科技大學(xué) 2013
[2]城市綠地配置的量化方法研究[D]. 童滋雨.南京大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于街景照片與圖像識(shí)別的街道日照時(shí)數(shù)研究[D]. 宮傳佳.南京大學(xué) 2019
[2]街區(qū)尺度上的城市微氣候數(shù)值模擬研究[D]. 秦文翠.西南大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3726497