[發明專利]一種城市微氣候數字地圖

在審

• 申請號: 201610078526.0
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105760453A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 楊俊宴;陸小波
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

技術領域

本發明涉及一種城市微氣候數字地圖，屬于數字地圖設計方法。

背景技術

隨著信息技術發展，對應用的需求越來越廣泛，數字地圖相對于傳統紙質地圖僅指示街道、地名、距離的作用，數字地圖具有可定位、可視化、實時監測等特點。城市微氣候數字地圖是城市綜合環境效應場、數字標簽、地理信息系統相結合的產物，可以實現城市全覆蓋性，更有效地實現城市微氣候環境可視化監測管理，作為輔助建筑設計、城市規劃與設計、規劃管理決策的服務。

在中國城市快速發展和變革時期，隨著近年來出現城市熱島、霧霾、噪音污染、PM2.5問題、城市高溫預警頻發等問題，城市微氣候與快速城市化進程的關系逐步受到大眾關注。城市微氣候是指城市日常公共空間的各種小環境、小氣候，包含熱環境、風環境、聲環境、污染物擴散場、生態效應場、天空可視場等存在于城市戶外空間，在大尺度的城市空間下，呈現綜合性和復雜性的特點。

目前國內外研究微氣候主要關注實測數據，多以圖表、報告等形式展示，較少關注城市微氣候與大尺度的城市空間形態、建筑空間布局之間的相互影響關系，更缺乏基于城市空間全覆蓋的微氣候數字地圖制作和全息動態顯示技術。目前在微氣候數字圖像制作技術上，缺乏城市地理空間坐標，停留在單一小尺度微氣候環境數據的處理，在大尺度復合數據的微氣候數字地圖制作和顯示領域落后。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種城市微氣候數字地圖，將城市全空間覆蓋范圍內的微氣候實測數據和微氣候模擬分析數據通過不同圖層映射到云數據庫，結合城市空間形態將不同類型的微氣候及綜合場效應直觀、動態地顯示輸出，可用于城市微氣候環境的實時檢測，有利于城市微氣候和城市空間環境設計工程的實踐。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種城市微氣候數字地圖，將城市全空間覆蓋范圍內的微氣候實測數據和微氣候模擬分析數據通過不同圖層映射到云數據庫，結合城市空間形態對微氣候實測數據和微氣候模擬分析數據進行存儲和顯示；所述城市微氣候數字地圖的計算架構基于分類方式的圖層數據屬性完成，包括數字地圖信息模塊、云數據庫模塊和顯示模塊：

所述數字地圖信息模塊：包括微氣候實測數字地圖模塊、微氣候模擬分析數字地圖模塊和城市空間形態數字地圖模塊，通過微氣候實測數字地圖模塊對微氣候實測數據建立微氣候實測圖層，微氣候模擬分析數字地圖根據對微氣候實測數據進行模擬分析并建立微氣候模擬分析圖層，城市空間形態數字地圖對城市空間形態數據建立城市空間形態圖層；

所述云數據庫模塊：建立微氣候實測圖層、微氣候模擬分析圖層和城市空間形態圖層的云數據庫，用于數據存儲和訪問；

所述顯示模塊：分別與數字地圖信息模塊和云數據庫模塊連接，根據選擇的圖層對城市微氣候數字圖像進行顯示。

所述微氣候實測圖層包括地表溫度圖層、空氣溫度圖層、平局輻射溫度(Tmrt)圖層、相對濕度圖層、風速圖層、風向圖層、聲壓級圖層、尾氣污染物圖層、PM2.5數值圖層、天空可視度圖層和CO²濃度圖層，分別記錄地表溫度、空氣溫度、平局輻射溫度(Tmrt)、相對濕度、風速、風向、聲壓級、尾氣污染物、PM2.5數值、天空可視度和CO²濃度的實測數據。

所述微氣候模擬分析圖層包括城市熱島圖層、城市冷島圖層、城市風道圖層、風速云圖圖層、噪聲云圖圖層、尾氣污染物云圖圖層、PM2.5云圖圖層、天空可視度分布圖圖層、溫度效應場水平梯度分布圖圖層、濕度效應場水平梯度分布圖圖層、吸收CO²效應場水平梯度分布圖圖層、降噪效應場水平梯度分布圖圖層和綜合生態效應場水平梯度分布圖圖層，分別記錄城市熱島、城市冷島、城市風道、風速云圖、噪聲云圖、尾氣污染物云圖、PM2.5云圖、天空可視度分布圖、溫度效應場水平梯度分布圖、濕度效應場水平梯度分布圖、吸收CO²效應場水平梯度分布圖、降噪效應場水平梯度分布圖和綜合生態效應場水平梯度分布圖的模擬分析數據。

所述城市空間形態圖層包括城市高程圖層、道路路網圖層、建筑輪廓圖層、建筑高度圖層、城市水系圖層和城市綠地圖層，分別記錄城市高程、道路路網、建筑輪廓、建筑高度、城市水系和城市綠地的實際數據。

所述顯示模塊包括圖層選擇單元、選區繪制單元和地圖顯示單元，所述圖層選擇單元用于選擇需要輸出的一個以上圖層，所述選區繪制單元用于繪制選區邊界，所述地圖顯示單元在選區內綜合顯示選擇出的一個以上圖層的信息。