[发明专利]一种城市风环境数字地图制作及显示方法

权利要求书

1.一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将精度在1:1000以上的测绘地形图和地形图定位坐标输入三维矢量建模系统，通过三维绘图模块进行城市三维空间数字模型建构；

2)将建成的城市三维空间数字模型输入风环境CFD计算模块；

3)将城市地面风环境数据输入CFD计算模块，进行风环境流体力学运算；

4)利用栅格网点设定实测校核点，利用带GPS定位功能的风环境实测设备现场测试，对10％以上的栅格网点进行实测校核，记录实地监测数据；

5)根据风环境实地监测数据对风环境的整体模拟数据进行实测校核修正，形成某一时刻的城市风环境三维数据库；

6)将建成的风环境三维数据库输入三维可视化模块；

7)利用三维可视化模块将风环境数据库转入进行可视化处理，形成风速分布云图、风速矢量图以及建筑物迎风面和背风面的外表面压力云图，图像利用系统连接的外接设备进行输出。

2.根据权利要求1所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤1)中：

1.1)将城市测绘地形图输入系统：测绘地形图精度在1:1000以上，包含城市建筑、等高线、道路、河流、山体的矢量分层数据；

1.2)将城市地形图定位坐标输入系统：地形图坐标系采用2000国家大地坐标系；

1.3)建立三维空间数字模型：在三维绘图模块依照定位坐标导入城市测绘地形图的相关信息，根据相关坐标按照等比例对建筑、地形、道路、河流、山体的三维分图层进行识别并三维空间建模。

3.根据权利要求1所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤2)具体如下：将三维空间数字模型输出为.sat格式的文件，并应用CFD计算模块中的前处理器进行三维空间模型置入，形成城市三维空间矢量模型，该模型应包含城市地理高程、道路路网，建筑轮廓，建筑高度，城市水系和城市山体6类信息。

4.根据权利要求1所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤3)中：

3.1)建立风环境基础数据库：获取城市近5年以上地面气象实时数据输入CFD计算模块，所述地面气象实时数据包括风频、各季节主风向、平均风速、温度、湿度、风速、风向、太阳辐射信息；

3.2)在CFD计算模块进行运算，得到各个时间段内风向和风速的风环境模拟数据，并以EXCEL表格形式输出。

5.根据权利要求1所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤4)中：

4.1)监测点选取：宽度大于10m的道路和尺度大于50m×50m的广场为布置监测点地区；在宽度大于30m的道路两侧每隔30m设置一个风环境监测点，10m～30m的道路两侧每隔10m设置一个风环境监测点；面积大于50m×150m的广场空间每隔30m设置一个风环境监测点；

4.2)实地抽样监测：通过配置带GPS定位功能的风环境实测模块对10％以上取样率的监测点风环境实地测量，获取风环境的实测数据，所述实测数据包括温度、湿度、风速、风向、太阳辐射信息，并建立关键词、位置坐标、时间、风向、风速、温度、湿度、太阳辐射信息的重点实地监测数据；被选取的10％以上的监测点即为实测校核点。

6.根据权利要求4所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤5)将实地监测数据与全域模拟计算结果进行对比，若相差结果超过阈值则对软件边界参数进行修正，若模拟计算结果的风速偏高则将软件边界参数调大，若模拟计算结果的风速偏低则将软件边界参数调小；并重复3.1)和3.2)步骤，直到结果在误差范围内，最终得到某一时刻的城市风环境三维数据。

7.根据权利要求6所述一种城市风环境数字地图制作及显示方法，其特征在于：所述步骤6)将得到的某一时刻的风环境三维数据输入三维可视化模块；利用三维可视化模块中的后期处理器将该时刻的城市风环境三维数据进行立体渲染。