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多模式组合的居住区绿地对热环境影响的模拟研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期56卷 113-119,158页

作者：冯晓刚杨永佺李萌周在辉李凤霞王元西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055 山东科技大学规划设计研究院山东济南250101

居住区作为城镇居民三生活动最主要的空间单元,其热环境质量直接决定了小区内居民的舒适感和幸福度.本文在归纳总结城镇居住区绿地组合模式的基础上,基于非静力流体力学技术和热力学原理,耦合有限差分及交替方向隐式算法对小区范围内不... 详细信息

居住区作为城镇居民三生活动最主要的空间单元,其热环境质量直接决定了小区内居民的舒适感和幸福度.本文在归纳总结城镇居住区绿地组合模式的基础上,基于非静力流体力学技术和热力学原理,耦合有限差分及交替方向隐式算法对小区范围内不同模式结构组合的绿地生态系统进行热效应模拟研究,通过对比分析不同模式组合的绿地系统热环境效应特征,探寻多模式组合下的居住区绿地与局地热环境间的交互关系.结果表明:在相同的模拟条件下,“中心+宅间”绿地组合模式的热环境效应最好,“组团+宅间”模式次之,“宅间”模式热环境效应最差;模拟区域内三种绿地组合模式的最高最低温度差分别为2.36、2.31和2.34℃,且温度自西南向东北方呈现圈层式分布特征;多绿植类型的组合模式对局地热环境的改善效果依次为:草+灌+乔>草+乔>草+灌>草,灌木对绿地热环境舒适度的改善效果不显著.该研究能够为居住区绿地规划设计与实践提供科学参考.

关键词：居住区绿地热环境模拟多模式

数字孪生村落:传统村落全要素智慧化营建新范式

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西安建筑科技大学学报（社会科学版） 2024年第1期43卷 39-45页

作者：冯晓刚宋昆仑马启云李萌周在辉李凤霞西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055 石家庄学院资源与环境科学学院河北石家庄050035 黄南州住房和城乡建设局青海黄南藏族自治州811300

工业与生态文明对传统农耕文明的不断侵蚀,导致了传统农耕文明的不断消亡。为了实现对传统村落全方位要素的保护目标,以数字孪生技术为驱动内核,就传统村落全要素保护的内涵与外延、体系架构、建设路径及关键技术等展开讨论。结果表明,... 详细信息

工业与生态文明对传统农耕文明的不断侵蚀,导致了传统农耕文明的不断消亡。为了实现对传统村落全方位要素的保护目标,以数字孪生技术为驱动内核,就传统村落全要素保护的内涵与外延、体系架构、建设路径及关键技术等展开讨论。结果表明,数字孪生村落的全要素智慧营建是一项复杂的系统性工程,需要从顶层设计、标准体系、建设路径与示范应用四个维度进行深化研究;新型测绘耦合数字孪生技术为传统村落的全要素智慧化管控与运维奠定了数据与技术基础,结合实际保护需求与建设目标的“二阶段”体系划分,以期为传统村落的产学研用一体化保护、协同发展与综合利用提供方法借鉴。

关键词：传统村落数字孪生全要素智慧营建范式

耦合遥感与地面监测的陕西省热环境时空分异及其影响因素研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2022年第3期54卷 423-430,458页

作者：冯晓刚李萌李凤霞周在辉西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

以陕西省1970—2013年60个地面气象观测数据为主,以MODIS数据为辅助,采用构建的热环境分异指数,进行陕西省44年间热环境时空分异特征研究;基于地理探测方法,从自然和社会经济两个方面展开陕西省热环境时空分异特征的成因分析.结果表明:... 详细信息

以陕西省1970—2013年60个地面气象观测数据为主,以MODIS数据为辅助,采用构建的热环境分异指数,进行陕西省44年间热环境时空分异特征研究;基于地理探测方法,从自然和社会经济两个方面展开陕西省热环境时空分异特征的成因分析.结果表明:(1)陕西省月平均温度,陕北变幅最大,关中次之,陕南最小.2000年后月平均温度较1990年前变化显著,60个观测台站中79.8%的月份为正增长.陕南、关中和陕北地区的四季平均气温变化呈现春秋两季增温显著,夏冬两季变幅最小.月平均最高温度表现为持续走高;冬季平均最低温度呈现走低的趋势,而其他三季则表现为缓慢上升.(2)1970—2013年典型年份的温度时空分布呈现由南向北、由东向西依次减弱的趋势,其中,关中地区变化最为显著,陕北次之,陕南最小.(3)关中地区热环境整体状况最差,陕北次之,陕南较好,整体呈现加剧的趋势;TD指数变化较大,呈现跌宕起伏的趋势,表明44年间陕西省不同地区的热环境分异因区位的不同而不同.(4)地理探测结果表明:影响陕西省大气温度变化的主要自然因素是海拔、蒸发量和相对湿度;主要社会经济因素是人均公园面积、绿化覆盖率和城市化率.

关键词：热环境 GIS空间分析时空分异地理探测器陕西省

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西安城市公园绿地生态服务功能价值估算研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2023年第5期55卷 783-790页

作者：李凤霞宋昆仑冯晓刚李萌西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055 石家庄学院资源与环境科学学院河北石家庄050035

为有效提升公园绿地的服务价值,为协助城市可持续发展提供理论依据,以Quick bird高分辨率遥感影像数据、样地实测三维激光点云数据为主,采用微分法定量描述了西安市兴庆宫公园绿地系统三维绿量及其生态服务功能与生态价值.初步形成定量... 详细信息

为有效提升公园绿地的服务价值,为协助城市可持续发展提供理论依据,以Quick bird高分辨率遥感影像数据、样地实测三维激光点云数据为主,采用微分法定量描述了西安市兴庆宫公园绿地系统三维绿量及其生态服务功能与生态价值.初步形成定量分析研究方法可用于西北乃至其他生态脆弱区城市园林绿地生态系统的科学评价,可为城市绿地生态系统规划提供科学依据,促进城乡人居环境的可持续发展.结果表明:(1)西安市兴庆宫公园绿地系统三维绿量较高,为149602.856 m^(3);(2)兴庆宫公园绿地系统各项生态服务功能由大到小依次为固碳量>释氧量>滞尘量>吸收二氧化硫量,固碳效益贡献率最高,对城市生态环境起到了明显的改善作用;(3)兴庆宫公园绿地系统年固碳、释氧、滞尘、吸收二氧化硫生态服务功能总价值达到了705412.466元,其价值比例分别是77.27%、0.08%、3.97%和18.68%.

关键词：城市绿地三维绿量生态服务功能生态价值西安市

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平行系统支撑的林火仿真与协同灭火研究

测绘通报 2023年第1期 107-112页

作者：冯晓刚周在辉杨鑫李萌李凤霞西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑勘测研究所陕西西安710055

为了能够为突发的森林火灾提供科学预案与精准决策,本文以时空大数据为基础,提出了以平行系统为骨架,以广域HLA协议为准则,在搭建林火发生、蔓延及灭火等全过程模拟与应急演练模型设计基础上,采用粒子系统和修正的Rothermel模型分别进... 详细信息

为了能够为突发的森林火灾提供科学预案与精准决策,本文以时空大数据为基础,提出了以平行系统为骨架,以广域HLA协议为准则,在搭建林火发生、蔓延及灭火等全过程模拟与应急演练模型设计基础上,采用粒子系统和修正的Rothermel模型分别进行林火及其蔓延过程模拟,在对各对象类和交互类设计的基础上,完成了应急模拟与协同演练的原型系统开发,并以漳浦县为例,对该系统进行验证。结果表明,平行系统的引入与时空大数据的耦合可以很好地克服模拟场景与实时场景的关键脱节,实测应急响应模块的导入,能够为实时灭火决策提供高精准信息化服务,使得该协同模拟与应急演练更具实用性与推广性。

关键词：平行系统分布式仿真高层体系结构协同灭火应急演练

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城市热岛与气溶胶交互影响的研究进展

遥感信息 2022年第4期37卷 128-134页

作者：韩美玥冯晓刚李凤霞周在辉李萌西安建筑科技大学建筑学院西安710055 西安建筑科技大学建筑勘测研究所西安710055

在工业革命及快速城镇化的双重胁迫作用导致大气污染物颗粒浓度显著增加的同时,城市人居热生态环境持续恶化,城市热岛效应加剧。研究表明:不断变化的大气污染物颗粒浓度引发的气溶胶物化性质的改变可以进一步影响太阳辐射,从而引发热岛... 详细信息

在工业革命及快速城镇化的双重胁迫作用导致大气污染物颗粒浓度显著增加的同时,城市人居热生态环境持续恶化,城市热岛效应加剧。研究表明:不断变化的大气污染物颗粒浓度引发的气溶胶物化性质的改变可以进一步影响太阳辐射,从而引发热岛效应的时空变化;同时,城市热岛效应反作用于气溶胶又会影响气溶胶物化性质及其时空分异,二者既相互依赖又相互影响。因此,综述国内外气溶胶与城市热岛等研究的起源、概念内涵、数据源与研究方法,着重从城市热岛与气溶胶相互影响视角进行研究现状的总结与归纳,并就当前研究过程中存在的问题以及未来的研究趋势进行了剖析,以期为今后更好地展开灰霾治理与城市热岛效应改善提供基础参考。

关键词：气溶胶城市热岛热岛环流数值模拟交互影响

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陕西省传统村落时空格局演化及驱动力分析

遥感信息 2023年第6期38卷 42-49页

作者：冯晓刚胡墨清边新元李萌周在辉西安建筑科技大学建筑学院西安710055 西安建筑科技大学建筑勘测研究所西安710055

为了定量揭示陕西省传统村落时空格局演化特征及其驱动力,基于时空格局和图谱认知,结合历史文献与中尺度遥感研究,从时间-空间视角对陕西省431个传统村落的时空格局演化及驱动力展开分析。结果表明:从重心移动轨迹来看,陕西省传统村落... 详细信息

为了定量揭示陕西省传统村落时空格局演化特征及其驱动力,基于时空格局和图谱认知,结合历史文献与中尺度遥感研究,从时间-空间视角对陕西省431个传统村落的时空格局演化及驱动力展开分析。结果表明:从重心移动轨迹来看,陕西省传统村落呈现由“中—北—南”的时间迁移特征;从空间来看,陕西省传统村落的分布具有典型的空间聚集性,热点区域分别出现在陕北榆林延安、关中渭南、陕南安康3个区域;从选址来看,陕西省传统村落大多分布在高原山地中地势较为平坦、临近水源、温度适宜的区域。陕西省区域经济不均衡与环境温度是决定传统村落选址与时空聚集的首要因素,而地域文化发展的差异最终导致了传统村落的非均衡性扩张。

关键词：传统村落图谱格局演变地理探测器陕西省

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西安城市热环境格局的动态演变

生态学杂志 2012年第11期31卷 2921-2925页

作者：冯晓刚石辉西安建筑科技大学建筑学院西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

以TM和ETM+热红外数据为基础,采用单窗算法,研究了西安1995—2006年间热岛效应景观分布及其动态变化特征。研究表明:西安城市热岛效应明显,热场空间分布格局与城市的建成区基本一致;随着城市化进程的加快,西安市热环境格局表现出异质性... 详细信息

以TM和ETM+热红外数据为基础,采用单窗算法,研究了西安1995—2006年间热岛效应景观分布及其动态变化特征。研究表明:西安城市热岛效应明显,热场空间分布格局与城市的建成区基本一致;随着城市化进程的加快,西安市热环境格局表现出异质性加剧的趋势;东西和南北方向上,温度剖面线与土地利用与覆被关系密切,以建设用地地表温度最高、水域最小,其大小关系依次为建设用地>未利用地>耕地>草地>林地>水域。相关性分析表明,地表温度与归一化裸露指数(NDBI)呈正相关,与归一化植被指数(NDVI)呈负相关。

关键词：城市热岛 TM ETM+ 格局演变西安市

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基于遥感的夏季西安城市公园“冷效应”研究

生态学报 2012年第23期32卷 7355-7363页

作者：冯晓刚石辉西安建筑科技大学建筑学院建筑勘测研究所西安710055 西安建筑科技大学市政与环境工程学院西安710055

城市公园景观作为城市绿洲区对城市生态环境特别是局地热环境的调节和改善起着极其重要的作用。以热红外遥感数据为信息源,以遥感定量反演和地理信息空间分析技术为支撑,对西安市城区7个主要公园对周边区域热环境的降温效应进行了研究... 详细信息

城市公园景观作为城市绿洲区对城市生态环境特别是局地热环境的调节和改善起着极其重要的作用。以热红外遥感数据为信息源,以遥感定量反演和地理信息空间分析技术为支撑,对西安市城区7个主要公园对周边区域热环境的降温效应进行了研究。结果表明:降温幅度(ΔT)与远离公园的距离(L)两者间呈现非线性的关系特征;不同形态参数的公园对其周边区域的热环境影响不同,公园降温范围与公园绿地面积和水体面积呈现较强的正相关关系;公园水体面积比例≥30%时,其平均降温影响范围和降温幅度均高于水体面积比例低于30%的公园。因此,城市公园建设,不仅要考虑公园面积和形状,亦要考虑水体比例,一般说来,水体面积占公园面积30%以上为佳。基于热红外遥感数据对城市公园影响周边区域的范围和强度进行了定量探讨,所得结论对指导城市公园的规划与建设具有实用价值和参考意义。

关键词：公园冷岛效应地表温度降温西安市