中国气候舒适度的空间分布研究与WEBGIS应用

摘要

人类机体对外界气象环境的主观感觉受多种气象要素的综合影响，通常人们都习惯于用气温来评价环境冷热的程度。但是事实上气温或其他某一气象要素并不能真实的反映人体的热舒适感，唯一能完全正确地评价人体热环境舒适感的是利用热平衡模型的方法，模型中包括了所有的相关气象要素、行为参数以及人体自身因素。本文利用模型计算得出的生理学等价温度PET作为评价人体热舒适度的指标。PET适合于评价不同天气条件下的人体冷热感，而且该指数由于具有通用的摄氏度单位(℃)，这使其具有不同于其他热力指数的优势特征，更便于人们理解。 本文以人体热平衡模型MEMI为基础，以PET作为评价人体舒适度的指标，利用控制性实验的方法，分析不同气象要素对人体舒适度的不同影响。在此基础上，研究我国大尺度范围内的舒适度分布情况，分析相关地理因子对舒适度的不同影响，由此建立舒适度与地理因子之间的多元回归模型，研究全国范围内人体舒适度的时空分布特征。结果表明，经纬度、海拔高度、离海岸距离、地表粗糙度等地理因子对人体舒适度的空间分布有着重要影响。通过对五个空间化模型精度的比较，结果显示，逐步多元回归并结合残差内插的方法最能精确的表现舒适度在全国范围内的空间分布情况。 当然为了更好的使人体舒适度服务于公众，更直接的为公众生活和社会生产进行指导，快速及时的发布人体舒适度指标是必不可少的，而网络正是为我们提供了这样一个平台。因此本文最后利用WEBGIS技术对气候舒适度研究的相关结果等信息进行网络发布，提供各地舒适度的历史资料的查询、月平均舒适度变化情况浏览以及全国舒适度空间分布查询等功能。力求为相关行业的研究和应用提供一定的参考价值，为人们生活居住、工作外出、旅游休闲提供参考依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引论

1.1研究意义及目的

1.2国内外舒适度评价的发展

1.3 WebGIS在舒适度信息发布方面的应用现状

1.4论文结构

第二章舒适度理论基础与模型

2.1基于热平衡的人体舒适度模型

2.1.1人体代谢产热

2.1.2人体蒸发热损失

2.1.3对流热交换

2.1.4辐射热交换

2.1.5人体呼吸热损失

2.2气象要素的控制性实验

2.3小结

第三章舒适度的时空分析

3.1论文资料

3.2空间插值模型与舒适度的空间化

3.2.1模型一：普通克里金插值模型

3.2.2模型二：多元回归模型

3.2.3模型三：模型二的基础上加残差内插模型

3.2.4模型四：分区域的多元回归模型

3.2.5模型五：模型四的基础上加入残差内插模型

3.3空间化数据的精度检验

3.3.1空间化结果的检验方法

3.3.2误差的统计与检验

3.3.3模型计算结果的检验

3.4舒适度空间分布结果分析

3.5小结

第四章中国气候舒适度的WebGIS设计与实现

4.1基于ARCIMS的体系结构和相关技术

4.2 ARCIMS发布工具及常用客户端

4.3系统数据的结构与组织

4.3.1空间数据

4.3.2属性数据

4.4系统功能实现

4.4.1地图的基本显示与操作

4.4.2历史舒适度资料查询

4.4.3月平均舒适度的变化查询与显示

4.4.4舒适度空间分布浏览查询

4.5小结

第五章总结与讨论

5.1总结

5.2有待进一步研究的问题

参考文献

后记