一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115860238A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211592247.8(22)申请日2022.12.09(71)申请人东莞理工学院地址523000广东省东莞市松山湖科技产业园区大学路1号(72)发明人苏美蓉朱亚军荣戗戗黄乾元(74)专利代理机构苏州言思嘉信专利代理事务所(普通合伙)32385专利代理师徐永雷(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q50/26(2012.01)G06F18/214(2023.01)G06Q10/0637(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法(57)摘要本发明公开了一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，包括以下步骤：步骤1：采用单窗算法，反演地表温度；步骤2：采用WUDAPT工具，对城市进行局地气候分区；步骤3：计算各分区面积以及平均温度；步骤4：确定绿地类型配置范围；步骤5：确定绿地种植植被类型与单位面积绿地配置成本；步骤6：构建线性区间规划模型，以最低成本为目标，计算设定降温效果下绿地类型优化配置；本发明的有益效果是，本发明能够对城市绿地类型优化配置，达到设定降温效果下最低成本目标，为城市绿地类型配置提供一种方法，为规划者提供参考。CN115860238ACN115860238A权利要求书1/2页1.一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用单窗算法，反演地表温度；步骤2：采用WUDAPT工具，对城市进行局地气候分区；步骤3：计算各分区面积以及平均温度；步骤4：确定绿地类型配置范围；步骤5：确定绿地种植植被类型与单位面积绿地配置成本；步骤6：构建线性区间规划模型，以最低成本为目标，计算设定降温效果下绿地类型优化配置。2.根据权利要求1所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤1包括以下工作步骤：步骤(1)：进行遥感影像数据预处理，在EarthExplorer官网下载Landsat遥感影像数据，使用热红外波段进行辐射定标，再进行大气纠正的处理，根据研究区域镶嵌与裁剪，得出预处理图像；步骤(2)：计算辐射亮度温度和地表比辐射率，计算地表比辐射率需要通过多光谱辐射定标、计算植被归一化指数(NDVI)和植被覆盖度；步骤(3)：进行地表温度反演操作，计算大气水分含量和大气透射率，查找大气平均作用温度数据，利用ENVI软件中BandMath功能进行地表温度反演，得出研究区域地表温度。3.根据权利要求2所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤2包括以下工作步骤：步骤一：对遥感影像进行预处理与重采样；步骤二：使用Googleearth软件勾画训练样本；步骤三：使用SAGAGIS软件，采用随机森林算法进行局地气候分区分类；步骤四：将生成的地图导出KML文件并载入Googleearth进行验证，对不一致的区域进行训练区域重新采样，重复上述操作，直至所构建地图与实际情况吻合。4.根据权利要求3所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤二中对遥感影像进行预处理操作与步骤(1)相同。5.根据权利要求4所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤一重采样是在SAGAGIS软件中将图像从30m分辨率重新采样为100m，以获得局地尺度城市特征的光谱信号。6.根据权利要求1所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤3包括以下工作步骤：步骤(1)：在ArcGIS软件中，利用分区统计工具，计算各局地气候分区的面积，得到自然类型下茂密树林、稀疏树林、灌木、低矮植物以及沙地分区的面积；步骤(2)：利用ArcGIS软件的栅格转面与裁剪工具，提取出每个分区的地表温度，再利用栅格计算器与分区统计工具，计算每个分区的平均地表温度。7.根据权利要求1所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤4绿地类型配置范围是将稀疏树林、灌木、低矮植物以及沙地分区的转换为茂密树林。8.根据权利要求7所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在2CN115860238A权利要求书2/2页于，所述步骤5包括确定绿地种植植被类型需要先确定研究区域气候，根据气候以及当地自然地理条件进行种植树种的选择。9.根据权利要求1所述的一种缓解城市热岛效应的绿地类型优化配置方法，其特征在于，所述步骤6包括以下步骤：步骤(1)：为达到缓解热岛效应的效果，设置降温目标；步骤(2)：以最低成本为目标设置目标函数：约束条件：式中：ai为第i