基于GIS的人居环境气候舒适度评价——以河南省为例

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1、万方数据遥感信息GIS技水基于GIS的人居环境气候舒适度评价——以河南省为例王汶，鲁旭(中国人民大学环境学院，北京100872)J摘要：人居环境科学是一门以包括乡村、集镇、城市等在内的所有人类聚居形式为研究对象的科学，它的研究内容非常广泛，涉及政治、社会、文化、技术等各个方面。而在人居环境评价的各项指标中，气候因子是最为重要、最为基础的因子之一。通过对人居环境的定义及评价指标的分析，着重研究利用地理信息系统进行气候舒适度评价的方法，以便为人居环境的综合评价提供基础依据。关键词：人居环境；气候舒适

2、度；气温；相对湿度；风速；高程；GIS中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1000一3177(2009)102一0104一061引言根据吴良镛院士所著的《人居环境科学导论》[1]，人居环境，是人类聚居生活的地方，是与人类生存活动密切相关的地表空间，它是人类在大自然中赖以生存的基地，是人类利用自然、改造自然的主要场所。就内容而言，人居环境包括五大系统：自然系统、人类系统、社会系统、居住系统、支撑系统。从人居环境五大系统的角度出发，人居环境评价需要考虑的指标有气候、植被、地形地貌、土地利用、

3、水文地质、人口密度、人均收入、文化水平、公共服务、资源配置、社会稳定度、社会福利、居住条件、建筑质量、交通系统、通讯系统、计算机信息系统等等。显然，人居环境研究的内容非常广泛，涉及政治、社会、文化、技术等各个方面。而在这些要素中，气候因素是最为活跃的因子，也是最基础的因子之一，一个城市(地区)只要气候不适宜人类居住，无论其他人居环境指标如何完美，也不是适宜居住的城市(地区)。可以说，气候的舒适程度决定着人居环境的舒适与否，也是人们评价城市(地区)宜居性的重要标准之一。而利用GIS的空间分析功能进

4、行气候舒适度的评价，除了能达到传统方法中以城市为最小单元进行的整体评价以外，还能将评价单元大幅度地缩小和细化，即把传统方法中的点状的城市分割成若干单元，进行平面化，使气候舒适度的评价由点状扩展到面状。所以说，应用GIS的空间分析功能可以更加全面、准确地进行气候舒适度的评价，这对于以后进一步的研究具有很大的指导意义。2国内外舒适度研究进展2．1国外舒适度发展概况国外关于舒适度的研究可划分为两个阶段：前期研究的重要特点是多用一些定性的描述或采用经验公式进行定量讨论。1947年Yagtou和Hough

5、t—en根据人体在不同气温、湿度和风速条件下所产生的热感觉指标提出了实感气温；1951年Lots和Wezler描述了气流对人体舒适感的影响；1955年Burton等描述了湿度对人体舒适感的影响，他总结出当气温适中时，大气湿度变化对人体舒适感的影响较小，当气温较高或偏低时，湿度变化才对人体的温热感产生影响。后期舒适度的研究进入定量阶段，主要从人体热量平衡角度研究人体对冷热感受的具体程度；1959年Thom提出不舒适指数，美国国家气象局利用温湿指数用于夏季舒适度预报工作；1966年Terjung提出

6、舒适度指数、风效指数‘43等。收穑日期：2008一06—23修订日期：2008一07—25基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)“农村抽样调查空间化样本抽选和管理系统(2006AAl20103)”和。大气复合污染的区域调控和决策支持技术(2006AA06A307)”。作者简介：王汶，(1966～)，男，博士，副教授，中国人民大学环境学院，主要从事地理空间信息应用研究。Bm圳：weILwan92000@hotmail．com】04万方数据2009．2GIS技瓶遥感信息2．2国内舒适度发展概

7、况国内有关舒适度的研究起步较晚，直到20世纪80年代，还只是些定性的描述，90年代开始有了较快的发展。主要有钱妙芬、叶梅根据舒适和清洁原则提出了“气候宜人度评价”模型[5]，吕伟林提出的体感温度模型[6]，王远飞参照国外有关的不舒适指数、温湿指数等，结合上海市气候特点建立了上海市的人体“气象舒适度指教”计算公式[7]，陆鼎煌利用环境卫生学方法的有关资料，全面考虑气温、相对湿度、风速3个因素对人体舒适的影响，提出综合舒适度指标[81等等。3国内外舒适度表示方法影响气候舒适度的主要因素有：气温、相对

8、湿度、风速、气压、太阳辐射等等。气温对舒适度的高低起了主导作用，温度过高或过低对人体产生的不适是显而易见的。但是人体对周围环境的冷热感仅用气温来描述还是不完全确切的，因为影响人类机体热平衡除了气温还有空气相对湿度、风速、气压及太阳辐射等气象因素。湿度对人体的影响，主要是它决定着排汗的散热效率。当气温适中时，空气相对湿度变化对人体舒适感的影响相对较小，但在高温或低温时，随着温度的偏离，相对湿度的影响则愈加明显。在冬季当湿度较大时，人们会感到特别冷，而夏季湿度较大时，人们会感到特别闷热。风作用于人皮