城市三维形态与热环境的相关关系研究——以大连市金普新区为例

由城市各种实体空间结构所构成的三维形态是城市形态的重要组成部分。而城市的空间结构与城市空间环境的热场分布也有着密不可分的关系。本文运用地理信息系统与遥感技术,获取三维形态指标与地表温度,对各因子进行回归分析,建立城市空间形态热场分布研究的回归模型。分析了金普新区空间实体的占空度、错落度、建筑密度等空间形态对城市亮度温度的影响,发现占空度与城市亮温成正相关并且相关性较高,绿化率与亮温成负相关,而建筑密度与错落度对城市热场的影响较小。

城市三维形态与大气污染的关联性研究综述

主要研究城市三维形态与大气污染的关联性,探究城市三维形态影响下的大气污染扩散机制,希望能通过“控制城市三维形态—减少污染物产生、减缓污染物扩散—提高空气质量”解决目前城市中日益严重的大气污染问题。首先对国内大气污染情况与国内外现有研究进行综述,基于现有研究对城市三维形态及大气污染的概念进行了界定,并选取城市蔓延度、城市结构、城市规模、建筑高度等指标对其与大气污染的关联性进行探究,继而从污染扩散原理方面进一步探讨了相关性背后的机制。针对以上原理,提出了通过优化城市三维形态来解决大气污染问题的策略。

城市三维形态与热环境相关性分析与平台构建

通过构建研究区UDEM,计算得到占空度、均匀度、错落度、最大高度、平均高度、平均体积等三维形态指标;利用2月Landsat8遥感影像热红外波段进行地表温度反演,探究了冬季城市热环境与城市三维形态的相关性;利用GIS二次开发技术设计并实现了城市三维形态指标动态计算分析原型平台,增强了城市三维指标计算的灵活性和便捷性。结果表明,研究区起伏度、平均高度、最大高度、错落度、占空度与冬季地表温度呈微弱负相关关系(相关系数分别为-0.20、-0.29、-0.29、-0.11和-0.11);植被覆盖度、建筑密度与地表温度呈微弱正相关关系(相关系数为0.22);绿化率、均匀度、拥挤度与地表温度的相关性亦较弱。

基于UDEM的城市三维形态研究——以济南市中心城区为例

城市建筑是影响城市形态的重要因素,主导城市空间三维的时空演变。将UDEM(Urban Digital Elevation Model)与GIS分析方法结合,可以量化城市三维形态结构。本研究基于济南市中心城区5 m分辨率DEM、2018年城市建筑轮廓矢量数据和济南市2011~2020年城市规划资料,提取城市三维建筑指标、进行趋势分析与空间自相关分析,完成研究区建筑三维形态现状空间分布的分析。研究结果表明:①研究区建筑三维形态受交通路网与地形地貌影响明显,城市建筑群体态有明显的地域倾向性,具有南高北低、东高西低的表征;②三维趋势图表明,东部建筑群聚集程度、空间利用率与发散趋势高于西部;③城市建筑指标呈现高度自相关,其中最大高度、平均高度、起伏度、占空度自相关系数分别为0.310 02、0.308 19、0.336 218、0.483 125。根据局部自相关LISA图,交通影响城市建筑空间结构复杂度,表现为高低异常区域多集中于济南市火车站、汽车站以及腊山立交桥等交通枢纽附近。

多维城市形态对热环境的影响归因及MAUP效应

城市热环境影响因素研究受到可塑性面积单元问题(MAUP)效应的显著影响,导致建模结果出现不确定性。该文以武汉市主城区为例,在考虑指标的可操作性基础上构建多维城市形态指标体系,探讨地理探测器对MAUP效应的响应特征,并解析热环境空间分异的驱动力以及因子交互作用机制,提出缓解城市热岛效应的优化调控策略。结果表明:(1)热环境因子探测结果对MAUP效应具有强敏感性,研究单元和分区方法的选择均会对指标重要性与显著性产生影响,且不同指标对尺度效应与分区效应的响应规律存在差异。(2)因子探测分析表明,三维指标对城市热岛效应的解释力大于二维指标,建筑密度是城市热环境空间分异的主导驱动因子。(3)交互探测分析表明,热环境空间分异是不同影响因子之间的协同作用过程,二维指标之间、二维与三维指标的交互作用均显著大于单因子作用。研究结果可以为缓解城市热岛效应的多维城市形态优化提供决策支持。

城市三维空间形态的热环境效应研究进展

城市的三维空间形态,通过影响地表能量平衡过程和空气流动,改变城市内部热环境,并可能加剧城市热岛效应。在三维空间上定量解析格局-过程-效应关系对于城市生态安全和可持续发展具有重要意义,可为城市生态规划与景观设计提供重要科学依据。从城市三维形态的热环境效应研究角度,综述了城市三维形态的定量化研究进展;总结了城市三维形态对热环境以及空气流动、太阳辐射等过程的影响;分析了当前城市三维形态的热环境效应研究领域存在的不足。未来的研究应注重建筑与植被三维特征的综合表征,三维形态指标的选择应综合考虑其对设计规划的指导作用,并加强城市三维形态对热环境影响机理及其尺度效应的研究。

城市建筑三维形态研究——以大连市金普新区为例

城市空间形态是城市规划设计的重要研究内容。本文以大连市金普新区2015年UDEM为基础数据,从三维出发,以城市建筑形态为研究内容,在现有城市三维形态研究的基础上,提出新的占空度计算模型作为计算城市三维形态的指标,同时对计算结果进行空间自相关分析,探讨分析金普新区的城市发展形态。

基于建筑大数据的城市三维空间形态研究——以武汉市主城区为例

城市形态的最基本要素是城市建筑,研究城市形态必然离不开城市建筑。文章基于武汉市主城区建筑高度的数据,运用点格局分析法研究建筑在三维空间中的分布特点。研究表明:(1)武汉市主城区大部分呈现多中心的形式,大部分集聚分布。(2)武汉市主城区建筑格局中部高四周低、西南部普遍高于东北部。(3)建筑高度与大部分公共服务设施成正相关。(4)建筑高度与大部分公共服务设施成正相关。对武汉市主城区城市三维形态的研究,可为武汉市主城区的开发与空间布局提供建设性建议。

基于三维计盒法的城市空间形态分维计算和分析

将城市形态分形维数的二维盒维数方法扩展到三维空间,提出了一种三维盒维数计算方法;并且针对以往城市分形研究中人工判定无尺度区不精确的问题,借鉴了二阶导数的方法进行分形无尺度区的自动识别;以扬州市中心城区2003年与2012年两期数据为例,详细介绍了城市三维空间形态分维计盒法的计算过程。实验结果显示,通过二阶导数方法能够有效的自动识别无尺度区;2003年与2012年数据无尺度区线性拟合确定系数R2均在0.996以上,扬州市三维空间形态具有明确的分形特征;2012年较2003年三维分维值的增加表明扬州市城市三维空间利用总体上趋于有效与紧凑。