城市三维空间形态对人居环境影响的测度与评价研究
发布时间：2023-02-08 07:46
人居环境指的是人类在地表聚集生存的空间,包括气候环境、生态环境城市建设环境等。城市化背景下,基础设施的建设一方面提高了人居环境的宜居程度,一方面又带来了城市热岛效应、绿地可视性减少等问题,在很大程度上降低了城市的宜居程度。如何在城市发展中兼顾生态环境与居民生活质量是城市规划面临的巨大挑战。建设人居环境宜居城市是联合国可持续发展目标中尤为关键的一项。目前的人居环境研究基本在二维空间中开展,鲜有涉及三维空间。随着人口增长和经济发展,城市化进程不断加剧,城市形态在水平方向上不断扩张的同时,在垂直方向上也有了巨大改变,直接和间接影响到人居环境。为此,论文以上海市外环以内为研究区域,研究三维空间下的城市人居环境,重点探讨三维空间形态的热环境效应以及三维空间下的城市人居环境评价。论文研究的主要内容及取得的成果包括:(1)三维空间形态的热环境效应。论文引入三维高度信息建立了二、三维景观格局指数体系并进行了计算。然后以上海市外环以内为研究区域,以二、三维景观格局指数为特征,以地表温度为因变量,利用eXtreme Gradient Boosting(XGBoost)模型,探索了精细尺度的三维景观格局与地...
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 城市三维形态表达及影响
1.2.2 基于遥感的城市热环境影响因素研究
1.2.3 人居环境宜居度评价研究
1.2.4 现有研究中存在的不足
1.3 研究内容及意义
1.4 论文组织结构
第2章 研究区域与研究数据
2.1 研究区概况
2.2 数据介绍
2.2.1 三维信息数据
2.2.2 Landsat系列遥感影像
2.2.3 土地覆盖/土地利用数据
2.2.4 夜间灯光遥感数据
2.2.5 POI数据
第3章 城市三维景观格局的热环境响应探究
3.1 城市二、三维景观格局指数体系的建立
3.1.1 二、三维景观格局指数体系
3.1.2 三维景观格局指数的计算方法
3.2 地表温度反演
3.3 XGBoost回归模型
3.3.1 XGBoost理论基础
3.3.2 模型的建立
3.4 SHAP模型解译法
3.5 结果
3.5.1 地表温度与三维景观指数的空间分布
3.5.2 基于XGBoost的景观指数与地温的回归分析结果
3.5.3 基于SHAP值的景观指数贡献度分析
3.6 分析与讨论
3.6.1 三维景观格局指数对于地温的影响探究
3.6.2 改善热环境的可能策略与建议
3.7 本章小结
第4章 三维空间下的城市绿地可视性评价
4.1 楼层可视绿指数的定义与计算方法
4.1.1 楼层可视绿指数的定义
4.1.2 观测情景模拟与可视绿估算方法
4.2 实例研究——上海陆家嘴区域
4.2.1 数据预处理与楼层可视绿指数的估算
4.2.2 楼层可视绿计算结果
4.3 讨论
4.3.1 参数敏感性分析
4.3.2 楼层可视绿指数的应用
4.3.3 楼层可视绿指数的影响因素
4.3.4 楼层可视绿指数与其他指数的区别
4.4 本章小结
第5章 三维空间下的城市人居环境综合评价
5.1 人居环境评价指标体系构建
5.1.1 评价单元的空间尺度
5.1.2 评价指标体系构建
5.2 单指标计算方法及评价结果
5.2.1 城市发展系统信息提取
5.2.2 生态环境系统信息提取
5.2.3 居住舒适性系统信息提取
5.3 评价模型的建立
5.3.1 指数标准化处理
5.3.2 权重确定算法
5.3.3 综合指数计算
5.4 基于居民小区尺度的人居环境宜居度综合评价
5.5 基于楼层尺度的人居环境宜居性综合评价
5.6 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 研究的创新之处
6.3 研究不足与展望
参考文献
作者简历
在学期间取得的研究成果
后记
本文编号：3737604
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 城市三维形态表达及影响
1.2.2 基于遥感的城市热环境影响因素研究
1.2.3 人居环境宜居度评价研究
1.2.4 现有研究中存在的不足
1.3 研究内容及意义
1.4 论文组织结构
第2章 研究区域与研究数据
2.1 研究区概况
2.2 数据介绍
2.2.1 三维信息数据
2.2.2 Landsat系列遥感影像
2.2.3 土地覆盖/土地利用数据
2.2.4 夜间灯光遥感数据
2.2.5 POI数据
第3章 城市三维景观格局的热环境响应探究
3.1 城市二、三维景观格局指数体系的建立
3.1.1 二、三维景观格局指数体系
3.1.2 三维景观格局指数的计算方法
3.2 地表温度反演
3.3 XGBoost回归模型
3.3.1 XGBoost理论基础
3.3.2 模型的建立
3.4 SHAP模型解译法
3.5 结果
3.5.1 地表温度与三维景观指数的空间分布
3.5.2 基于XGBoost的景观指数与地温的回归分析结果
3.5.3 基于SHAP值的景观指数贡献度分析
3.6 分析与讨论
3.6.1 三维景观格局指数对于地温的影响探究
3.6.2 改善热环境的可能策略与建议
3.7 本章小结
第4章 三维空间下的城市绿地可视性评价
4.1 楼层可视绿指数的定义与计算方法
4.1.1 楼层可视绿指数的定义
4.1.2 观测情景模拟与可视绿估算方法
4.2 实例研究——上海陆家嘴区域
4.2.1 数据预处理与楼层可视绿指数的估算
4.2.2 楼层可视绿计算结果
4.3 讨论
4.3.1 参数敏感性分析
4.3.2 楼层可视绿指数的应用
4.3.3 楼层可视绿指数的影响因素
4.3.4 楼层可视绿指数与其他指数的区别
4.4 本章小结
第5章 三维空间下的城市人居环境综合评价
5.1 人居环境评价指标体系构建
5.1.1 评价单元的空间尺度
5.1.2 评价指标体系构建
5.2 单指标计算方法及评价结果
5.2.1 城市发展系统信息提取
5.2.2 生态环境系统信息提取
5.2.3 居住舒适性系统信息提取
5.3 评价模型的建立
5.3.1 指数标准化处理
5.3.2 权重确定算法
5.3.3 综合指数计算
5.4 基于居民小区尺度的人居环境宜居度综合评价
5.5 基于楼层尺度的人居环境宜居性综合评价
5.6 本章小结
第6章 总结和展望
6.1 总结
6.2 研究的创新之处
6.3 研究不足与展望
参考文献
作者简历
在学期间取得的研究成果
后记
本文编号：3737604
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/3737604.html