一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法技术

本发明专利技术涉及城市规划技术领域，具体为一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，包括：基于UFORE模型大气污染干沉降模块进行参数反演；计算不同植被配置下单位绿化面积的一周期滞尘量，并且通过最大滞尘量和分粒径滞尘量来迭代确定各种植被配置下不同类型植被的最佳配比，从而优化植物配置；利用R型因子分析确定不同植被配置模式的权重，从而计算滞尘最优配置参数；设立不同情景，并计算得到该绿化配置下城市各行政区滞尘量及其粒径组成特征，最后结合不同功能绿化要求，提出适用于该城市道路以及园林绿化的配置建议，相较于现有技术准确性更高。技术准确性更高。技术准确性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法


[0001]本专利技术涉及城市规划
，具体为一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法。

技术介绍

[0002]在植物选择与配置的实践中，大多以考虑植物景观的美学及经济价值，完成园林植物的配置。在滞尘能力的研究多集中在较大尺度，尚不能为提升绿地滞尘能力、改善大气质量提供详尽可靠的绿地结构配置的问题。已有研究中通过UFORE模型对于绿地滞尘效应对于大气的净化作用中的叶面积指数(LAI)以及降尘速率Vd多来源于文献调研或经验公式，叶面积指数仅在植物类型(阔叶林、针叶林、落叶林等)有所区分，忽略了植物种类不同以及由于其生长环境差异造成的冠层不同造成的差异，降尘速率多基于风洞实验，需要破坏冠层结构，控制实验结果与自然条件相比，具有一定的误差，且植物种类对于本研究不适用。
[0003]国内绿化树种的选择多遵循以乡土树种为主，因地制宜，优选抗逆性强的植物。在植物配置方面注意通过植物自然原生的形态特征，采用不规则的形式配置植物的方法，如孤植、丛植、群植、带植等。随着生态设计原则的引入，在绿地植物配置时更多关注经济和美化功能，景观生态效益关注相对较少。国内外关于植物个体、群落结构的滞尘特性研究已经较为充分，但对不同绿地类型滞尘效应的综合评价研究较为缺乏。我国植物配置在植物生态与景观效果的结合、多层次、立体化景观等方面还有待于提高。虽然国内外学者都认为植物配置应以经济、生态和美观相结合，但植物配置的生态性研究多为学术上的探讨，且实验相对复杂、指标体系也存在不确定性，相对于审美要求上的景观效果又鲜有论及，更难以关联，因而在植物选择与配置的实践中存在一定的局限性。针对目前国内外对于植物生态效应中滞尘能力的研究多集中在较大尺度，尚不能为提升绿地滞尘能力、改善大气质量提供详尽可靠的绿地结构配置的问题。

技术实现思路

[0004](一)专利技术目的
[0005]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，包括：
[0008]基于UFORE模型大气污染干沉降模块进行参数反演；
[0009]计算不同植被配置下单位绿化面积的一周期滞尘量，并且通过最大滞尘量和分粒径滞尘量来迭代确定各种植被配置下不同类型植被的最佳配比，从而优化植物配置；
[0010]利用R型因子分析确定不同植被配置模式的权重，从而计算滞尘最优配置参数；
[0011]结合城市已有绿地面积数值以及气象参数，设立不同情景，对城市绿地每小时滞尘量进行定量计算，并结合不同类型/功能绿地园林植物配置设计要求，对城市不同功能绿地园林植物配置提供建议。
[0012]优选的，所述UFORE模型中单位绿化面积污染物消减量公式如下：
[0013]M＝F
×
LAI
×
T；
[0014]其中，M为单位绿化面积污染物消减量，F为单位时间内污染物沉降通量，LAI为叶面积指数，T为植被消减污染物的时间。
[0015]优选的，设立的所述不同情景还包括建立不同植被类别配置以及不同面积配比梯度情景，计算得到不同植被配置模式的单位绿化面积滞尘量，筛选、权重计算得到最优配置模式。
[0016]优选的，所述不同情景的数量可根据城市行政区进行划分。
[0017]优选的，不同情景分析中还包括树冠外半径计算方法，计算公式如下：
[0018][0019]其中,L4为通过激光测距可测量得到底部测量点到树冠外沿的距离，Hh为通过激光测距得到的树干高度。
[0020]优选的，不同情景分析中还包括树冠外半径计算方法，计算公式如下：
[0021][0022]其中，L3为通过激光测距可测量得到底部测量点到树冠内沿距离的距离，Hh为通过激光测距得到的树干高度。
[0023]优选的，所述参数反演具体公式如下：
[0024][0025]其中，LAI为叶面积指数，ST为植物总占地面积，St为总叶面积；F为单位时间内污染物沉降通量，M为单位绿化面积污染物消减量，Vd为干沉降速率，C为污染物浓度；
[0026]通过沉降速率Vd和叶面积指数LAI得出该种植被配置下滞尘优化配置参数。
[0027]优选的，计算单位绿化面积的一周期滞尘量中的不同植被配置包括单一植物、乔
‑
灌、乔
‑
草、灌
‑
草、乔
‑
灌
‑
草中的至少两种。
[0028]优选的，不同类型/功能绿地包括道路绿地和公园绿地，其中道路绿地配置以TSP滞尘能力较强的植被为主。
[0029]优选的，最大滞尘量和分粒径滞尘量来迭代方式为：
[0030]当不同植被配置下单位绿化面积的一周期滞尘量以及分粒径滞尘量最大时，进行R型因子分析，通过权重计算得出滞尘最优配置方案；当不同植被配置下单位绿化面积的一周期滞尘量以及分粒径滞尘量非最大时，重新调整该植被配置模式下面积配比，直至该模式下滞尘量以及分粒径滞尘量最大。
[0031]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0032]基于UFORE模型反演出干沉降参数，计算得到不同植物类别配置模式单位绿化面积，进一步通过情景分析法分析得到优化配置，并计算得到该绿化配置下城市(各行政区)
滞尘量及其粒径组成特征，最后结合不同功能绿化要求，提出适用于该城市道路以及园林绿化的配置建议，相较于现有技术准确性更高。
附图说明
[0033]图1为本专利技术滞尘最优的园林植被配置模型计算流程图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0035]本实施例中，以深圳市为例，仅作示例而言，并非对本专利技术做任何限定。
[0036]如图1所示，通过水洗脱法滞尘测定得到的单位叶面积滞尘量、Matlab图像处理计算得到的叶面积指数LAI、滞尘总时长T以及滞尘期间的污染物浓度C，通过UFORE模型反演得到16种植物的污染物干沉降模型。基于最优配置模型叶面积指数LAI、与深圳市情况相近的广州市年TSP浓度平均值，深圳市主要行政分区的年滞尘时长以及污染物浓度水平(PM10、PM2.5)和分区绿地面积，通过该模型计算得到深圳市主要行政分区优化配置年滞尘量估算，其中优化配置参数包括该配置的TSP、PM10、PM2.5干沉降速率Vd3、Vd1、Vd2和叶面积指数LAI，其中污染物沉降通量F为干沉降的重要参数，不仅取决于沉降速率Vd和气象因素，还取决于物种、叶面积指数(LAI)、冠层高度和其他植被特征值。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，其特征在于，包括：基于UFORE模型大气污染干沉降模块进行参数反演；计算不同植被配置下单位绿化面积的一周期滞尘量，并且通过最大滞尘量和分粒径滞尘量来迭代确定各种植被配置下不同类型植被的最佳配比，从而优化植物配置；利用R型因子分析确定不同植被配置模式的权重，从而计算滞尘最优配置参数；结合城市已有绿地面积数值以及气象参数，设立不同情景，对城市绿地每小时滞尘量进行定量计算，并结合不同类型/功能绿地园林植物配置设计要求，对城市不同功能绿地园林植物配置提供建议。2.根据权利要求1所述的一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，其特征在于，所述UFORE模型中单位绿化面积污染物消减量公式如下：M＝F
×
LAI
×
T；其中，M为单位绿化面积污染物消减量，F为单位时间内污染物沉降通量，LAI为叶面积指数，T为植被消减污染物的时间。3.根据权利要求1所述的一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，其特征在于，设立的所述不同情景还包括建立不同植被类别配置以及不同面积配比梯度情景，计算得到不同植被配置模式的单位绿化面积滞尘量，筛选、权重计算得到最优配置模式。4.根据权利要求3所述的一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，其特征在于，所述不同情景的数量可根据城市行政区进行划分。5.根据权利要求1所述的一种城市绿地净化大气颗粒物的园林植物配置方法，其特征在于，不同情景分析中还包括树冠外半径计算方法，计算公式如下：其中,L4为通过激光测距可测量得到底部测量点到树冠外沿的距离，Hh为通过激光测距得到的树干高度。6.根据权利要求1所述的一种城市...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建，杨轲云，傅家仪，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：