一种城市风环境多点取样的辅助测量设备及测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市规划的风环境分析中对风环境数据的多点、定时取样测量方 法和辅助测量设备，属于城市规划中的风环境测量领域。
【背景技术】
[0002] 城市风环境作为城市微气候的重要要素，对大气污染物的扩散、热岛效应的消解、 开放空间热/风舒适度的感知、高层建筑的风安全均具有重要的作用，对城市综合的气候环 境起着不容忽视的作用。良好的城市风环境，特别是人行高度处的风环境，能够为城市居民 提供更加健康舒适的户外活动平台。如何在城市规划与设计中应对城市风环境问题，是城 市健康发展的迫切需求。
[0003] 至今，在建筑与城市规划领域，已越来越重视对城市风环境的精确检测及分析，风 环境数据的实地监测工作正大量展开，但现有的风环境测量仪器虽然种类繁多，包括机械 式风向风速仪、热敏风速仪、超声波风向风速仪等，但均为针对单一的、独立测量点的测量 仪;传统的测量方法也仅针对特定测量点、特定时间节点的测量工作;现有风环境的测量方 法功能使用单一，对于城市特定片区内的多个测量点的风环境测量工作则需通过多次、重 复的人力工作，存在低效率、高成本、粗精度等问题。因此，目前传统的风环境数据采集工作 尚不适用于城市大尺度的风环境分析，也尚不能对城市规划的优化策略提供数据支撑。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多点、定时获取城市 户外空间风环境数据的城市风环境多点取样的辅助测量设备及测量方法。
[0005] 技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种城市风环境多点取样的辅助测量设备，包括移动计时式测风仪、附属GPRS装 置以及附属数据储存器，所述移动计时式测风仪包括风速测量仪、风向测量仪以及计时器， 其中：
[0007] 所述计时器用于输入测定参数和所要测量的风环境测量点的编号，并根据测定参 数控制风速测量仪、风向测量仪以及附属GPRS装置在该风环境测量点的工作，同时将该风 环境测量点的编号传送给附属数据储存器，所述测定参数包括测量开始时间T〇、测量终停 时间T、测量周期t。
[0008] 所述风速测量仪用于根据计时器的控制测量风环境测量点的风速，并将该点的风 速传送给附属数据储存器。
[0009] 所述风向测量仪用于根据计时器的控制测量风环境测量点的风向，并将该点的风 向传送给附属数据储存器。
[0010] 所述附属GPRS装置用于根据计时器的控制测量风环境测量点的经炜度，并将该经 炜度传送给附属数据储存器。
[0011] 所述附属数据储存器用于存储计时器传送的测量点的编号、风速测量仪传送的风 速、风向测量仪传送的风向、附属GPRS装置传送的经炜度。
[0012] -种城市风环境多点取样测量方法，包括以下步骤：
[0013] 步骤1，将需要测量的城市片区以城市街区为空间单元划定测量网格，在城市街区 范围内选定风环境测量点位置。
[0014] 步骤2,在选定的风环境测量点位置上安置辅助测量设备并对其进行编号，同时对 辅助测量设备的测定参数进行设定，所述测定参数包括测量开始时间T 〇、测量终停时间T、 测量周期t。
[0015] 步骤3,辅助测量设备中的移动计时式测风仪、附属GPRS装置根据步骤2中设置的 测定参数进行定时、定点的自动测量，并由辅助测量设备中的附属数据储存器对各时刻测 量数据进行即时储存。
[0016] 步骤4,回收各风环境测量点上的辅助测量设备，采集汇总所有数据储存器中的风 环境数据与地理坐标数据，以风环境测量点的编号作为识别标志进行数据录入，形成城市 风环境的面板数据库。
[0017] 所述步骤1中风环境测量点位置的选定方法如下：
[0018] 步骤11，获取需要测量的城市片区的边界线和其内部的道路信息，根据道路信息 确定每条道路的中心线，将需要测量的城市片区内的道路中心线相交围成的区域以及道路 中心线与需要测量的城市片区的边界线围成的区域作为城市街区，并分别对各个城市街区 进行8 1、82、83"也"伽编号，共计~个街区。
[0019] 步骤12,在步骤11得到的城市街区内设置风环境测量点，所述风环境测量点距离 地面高1.5米-1.8米处且相邻的风环境测量点之间相距50-200米。
[0020] 所述步骤12中的风环境测量点分为外部测量点和内部测量点。
[0021] 所述外部测量点设置在其对应的城市街区的边界线上，且在边界线上相邻的两个 外部测量点之间相距100-200米，在编号为m的城市街区边界线上的第上个外部测量点的编 号为BAi。其中，上为^^…心士为编号为仏的城市街区边界线上的外部测量点的个数。
[0022] 所述内部测量点设置在其对应的城市街区的内部，且相邻的两个内部测量点之间 相距50-100米，在编号为仏的城市街区边界线上的第1^个内部测量点的编号为氏1私。其中， ki为l，2,3H_ki(3ki为编号为Bi的城市街区内部测量点的个数。
[0023] 优选的：所述外部测量点在其对应的城市街区的边界线上均匀分布。所述内部测 量点在其对应的城市街区的内部均匀分布。
[0024] 所述步骤2中在选定的风环境测量点位置上安置辅助测量设备并对其进行编号， 同时对辅助测量设备的测定参数进行设定的方法如下：
[0025] 步骤21，在确定的城市街区的外部测量点上安置辅助测量设备，并作与所在外部 测量点相同的编号标注。
[0026] 步骤22,在确定的城市街区的内部测量点上安置辅助测量设备，并作与所在内部 测量点相同的编号标注。
[0027] 步骤23,对步骤21与步骤22中安置成功的辅助测量设备进行测定参数的设置，所 述测定参数包括:测量开始时间To、测量终停时间T、测量周期t。
[0028] 所述步骤3中辅助测量设备的测量方法如下：
[0029] 步骤31，移动计时式测风仪根据步骤23中设置的测定参数自动测量距离地面高 1.5米-1.8米处风环境数据，所述风环境数据包括风速V、风向D。
[0030] 步骤32，附属GPRS装置定时测量此时地理坐标数据，所述地理坐标数据包括经度 L0N、炜度 LAT。
[0031]步骤33,附属数据储存器对各个时刻的移动计时式测风仪所测得的风环境数据与 附属GPRS装置测得的地理坐标数据进行即时储存。
[0032]所述步骤4中采集汇总所有数据储存器中的风环境数据与地理坐标数据形成面板 数据库的方法如下：
[0033] 步骤41，回收所有外部测量点与内部测量点上的辅助测量设备。
[0034] 步骤42,读取各外部测量点与内部测量点上的附属数据储存器中的测量数据，获 得各个时刻所有外部测量点与内部测量点的风环境数据和地理坐标数据。
[0035] 步骤43,以风环境测量点的编号作为识别标志进行数据录入，形成城市风环境的 面板数据库，该面板数据库中的数据项包括各个测量点编号、所在城市街区编号、经炜度、 各个时刻的风速与风向。
[0036] 有益效果:本发明提供的城市风环境多点取样的辅助测量设备及测量方法，相比 现有技术，具有以下有益效果：
[0037] 1.多点同步性:本方法实现了城市片区内多个测量点同时、同步性的风环境测量 工作，测量范围可涵盖城市片区内的各个细节空间，有助于后期绘制更精确的城市风环境 地图，适用于城市大规模范围的风环境分析。
[0038] 2.定时动态性:通过搭建包含定时装置的辅助测量设备以及对系统中测量时间等 相关参数的设定，可以实现对多个时间切片或连续时间片段的城市风环境数据的测量，提 高了风环境数据在时间维度的精确性与广泛性，为城市风环境的动态变化分析提供了数据 基础的充分可行性。
[0039] 3.定位精确性:通过搭建包含附属GPRS的定位装置，可以精确捕获测量点的地理 坐数据，有效规避了人工选点的空间误差，同时适用于小尺度与大尺度的城市空间微气候 监测及分析。
[0040] 4.智能高效性:本方法通过辅助测量设备实现了风环境的多点、定时、定位测量， 有效规避了人力风环境测量的低效率、高成本、粗精度的不足。
【附图说明】
[0041] 图1是本发明实施例的流程图；
[0042] 图2是本发明实施例城市街区划分及编号示意图；
[0043]图3是本发明实施例城市街区B3Q街区外部测量点设置及编号示意图；
[0044] 图4是本发明实施例城市街区B3Q街区内部测量点设置及编号示意图；
[0045] 图5是风环境辅助测量设备模块结构示意图；
[0046] 图6是本发明实施例城市街区风环境多点取样测量面板数据库样表。
【具体实施方式】
[0047]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实例仅用于说明本 发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种 等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限