[发明专利]基于数字图像分析的城镇热岛特性预测方法及系统

摘要

本发明请求保护一种基于数字图像分析城镇热岛特性的预测方法及系统，涉及环境工程领域。根据城镇规划图建立城镇数字高度模型DEM；将建筑物的流动区域作为“节点”，将流动开口作为“支”，构建流动区域网络模型，根据流动区域网络模型建立质量守恒方程、环路压力方程、流量关系方程、热平衡方程，计算城镇建筑物间的空气质量流量、压差、空气温度，并识别每个像素所在的流动区域；计算分析面的太阳直射、太阳散射、长波辐射、反射辐射能量分布；得到下垫面图像中每个像素的比热、密度、导热系数，由此计算下垫面及各壁面温度，对城镇热岛特性进行预测。本发明应用数字图像处理技术，成功地解决了城镇室外热环境中的动态边界问题，实现优化城镇热环境的目的。

主权项

1、一种基于数字图像分析的城镇热岛特性预测方法，其特征在于，(1)图像采集模块采集城镇规划图中相关信息作为数据文件储存在DEM模型图像数据库中，根据城镇规划图建立城镇数字高度模型DEM；(2)将城镇规划图建筑物的流动区域作为“节点”，将流动开口作为“支”，构建流动区域网络模型，构建流动区域网络模型的一系列方程，计算城镇建筑物间的空气质量流量、流动开口压差、空气温度，并识别每个像素所在的流动区域；(3)根据太阳直射辐射强度、地面对天空的视角系数和散射辐射强度、分析面对建筑物的辐射角系数关系、分析面周围建筑物接收到太阳直射、散射和长波辐射，计算分析面的太阳直射、太阳散射、长波辐射、反射辐射能量分布；(4)调用城镇规划图中材料的比热、导热系数、以及由流动区域网络模型确定的流动区域当前时刻温度，建立建筑物墙体和下垫面的一维导热方程，调用太阳直射、太阳散射、长波辐射、反射辐射能量，计算下垫面及各壁面温度。