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

本发明专利技术公开了一种城市风环境多点取样的辅助测量设备及测量方法，包括移动计时式测风仪、附属GPRS装置、附属数据储存器。测量时以城市街区为基本单元，在行人高度处设置风环境测量点；按照设置的风环境测量点安置并编号辅助测量设备，同时完成测定参数的设置；辅助测量设备根据测定参数自动测量风环境数据以及地理坐标数据；测量结束后，采集汇总所有的风环境数据与地理定位数据，以测量点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。本发明专利技术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，为城市大尺度的风环境分析监测及规划优化布局提供了采集大样本、大范围、高精度、多维度数据的高效、智能综合方法。

Auxiliary measuring device and method for multi-point sampling of urban wind environment

The invention discloses an auxiliary measuring device and a measuring method for multi-point sampling of urban wind environment, which comprises a mobile timing wind measuring instrument, an auxiliary GPRS device and an auxiliary data storage device. When measuring with city blocks as the basic unit, set the wind environment measurement point on the pedestrian height; set in accordance with the wind environment measuring point placement and number of auxiliary measurement equipment, and determination of parameters; auxiliary measuring equipment according to the parameter automatic measurement of wind environment data and geographic coordinate data determination; after the end of the measurement, collection of wind environment all the data and location data, the number of measurement point as identification data entry form panel data of city wind environment. The invention effectively avoids the shortcomings of human wind environment measurement of low efficiency, high cost, low precision, monitoring and planning layout optimization provides a collection of large sample, large range, high precision, multi dimension data intelligent and highly efficient method for the analysis of large scale city wind environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种多点、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。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：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：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T0、测量终停时间T、测量周期t。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。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。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纬度，并将该经纬度传送给附属数据储存器。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装置传送的经纬度。一种城市风环境多点取样测量方法，包括以下步骤：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。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T0、测量终停时间T、测量周期t。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。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。所述步骤1中风环境测量点位置的选定方法如下：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B1、B2、B3…Bn…BN编号，共计N个街区。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。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。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Bi的城市街区边界线上的第ji个外部测量点的编号为BiOji。其中，ji为1，2，3…Ji。Ji为编号为Bi的城市街区边界线上的外部测量点的个数。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Bi的城市街区边界线上的第ki个内部测量点的编号为其中，ki为1，2，3…ki。ki为编号为Bi的城市街区内部测量点的个数。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。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：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。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。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T0、测量终停时间T、测量周期t。所述步骤3中辅助测量设备的测量方法如下：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。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LON、纬度LAT。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。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：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。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。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、经纬度、各个时刻的风速与风向。有益效果：本专利技术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：1.多点同步性：本方法实现了城市片区内多个测量点同时、同步性的风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市风环境多点取样的辅助测量设备，其特征在于：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：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T0、测量终停时间T、测量周期t；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；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；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纬度，并将该经纬度传送给附属数据储存器；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装置传送的经纬度。

【技术特征摘要】
1.一种城市风环境多点取样的辅助测量设备，其特征在于：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：
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T0、测量终停时间T、测量周期t；
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；
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；
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纬度，并将该
经纬度传送给附属数据储存器；
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装置传送的经纬度。
2.一种基于权利要求1所述的城市风环境多点取样的辅助测量设备的测量方法，其特
征在于，包括以下步骤：
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；
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T0、测量终
停时间T、测量周期t；
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；
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。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述步骤1中风环境测量点位置的

\t选定方法如下：
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B1、B2、B3…Bn…BN编号，共计N个街区；
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。
4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊宴，王玉琢，史宜，傅秀章，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32