[發明專利]一種生態海綿型城市建設適宜區的系統及方法

有效

• 申請號: 201910033052.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109740562B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 匡文慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗;成金玉

1.一種生態海綿型城市建設適宜區目標精準識別和功效測算系統，其特征在于，包括：

空間數據采集模塊，獲取和處理城市區域的遙感數據和基礎地理數據，利用空間分析和遙感圖像處理軟件計算適宜區空間識別評價因子數據，包括城市不透水地表比例、地表徑流系數、地表顯熱比和地表相對高程；

適宜區空間識別模塊，根據所述的適宜區空間識別評價因子數據及其對生態海綿型城市建設的適宜等級，獲取分級的適宜區評價因子數據，利用空間疊加分析評價生態海綿型城市建設適宜等級，并劃分雨洪調節適宜區、熱島調控適宜區；

指標控制和措施設計模塊，根據城市規劃設計目標，計算市域、建成區、功能區和高適宜區內雨洪調節和熱島調控情景下不透水地表、綠地的調節比例；根據所述的生態海綿型城市建設適宜區評價結果和城市地表下墊面特征，利用空間分析設計雨洪調節適宜區和熱島調控適宜區的地表空間優化措施；

建設功效測算模塊，根據所述的雨洪調節適宜區和熱島調控適宜區地表空間優化措施，計算空間優化區域地表徑流的削減量和降溫效益，得到生態海綿型城市建設雨洪調節和熱島調控功效測算結果。

2.根據權利要求1所述的生態海綿型城市建設適宜區目標精準識別和功效測算系統，其特征在于：所述的空間數據采集模塊具體實現如下：

(1)所述遙感數據包括Landsat OLI遙感影像數據、MODIS遙感影像數據，所述基礎地理數據包括DEM數據、土壤類型數據、城市功能區劃數據、河流、道路數據、氣象數據；所述的計算適宜區空間識別評價因子包括城市不透水地表比例提取、地表徑流系數計算、地表顯熱比反演和地表相對高程數據計算；

(2)所述的城市不透水地表比例提取，基于Landsat OLI遙感影像，在ENVI遙感圖像處理軟件中利用混合像元分解方法得到不透水地表、綠地、水域和裸土的面積比例數據UL′_i，

UL′_i＝(f_isa+f_veg+f_water+f_soil)×UL_i (1)

式中，UL_i是像元i的面積大小；f_isa、f_veg、f_water、f_soil分別為像元i內的不透水、綠地、水域和裸土的比例；

(3)所述的城市地表顯熱比數據反演，基于所述的Landsat OLI遙感影像，MODIS遙感影像和氣象數據，利用定量遙感模型反演地表顯熱和潛熱通量，并利用公式(2)計算地表顯熱比數據，

式中，SHR_i為像元i的顯熱比；FH_i為像元i的顯熱通量；FLE_i為像元i的潛熱通量；

(4)所述的城市地表徑流系數計算，基于所述的城市不透水地表、綠地、水域和裸土比例數據，利用公式(3)、(4)和(5)，在ArcGIS中利用柵格計算，得到地表產流和徑流系數，

Runoff_i＝f(CCN_i,P_i) (4)

CCN_i＝(f_isa×ISA_cn+f_veg×Veg_cn+f_water×Water_cn+f_soil×Soil_cn) (5)

式中，R_i為像元i的徑流系數；P_i為像元i的降水量；CCN_i為表示像元i的綜合下滲系數；Runoff_i為像元i的地表產流量，通過降水與下滲系數計算；f_isa、f_veg、f_water、f_soil分別為像元i內的不透水、綠地、水域和裸土的比例；ISA_cn、Veg_cn、Water_cn、Soil_cn分別為像元i內的不透水、綠地、水域和裸土的地表下滲系數；

(5)所述的地表相對高程計算，基于所述的DEM數據，利用公式(6)在ArcGIS中的空間鄰域分析運算得到，

式中，H_ri為第i個像元的相對高程值；H_i為第i個像元的真實高程值；H_min為第i個像元鄰域范圍內像元高程的最小值，min是取最小值函數。