天空開闊度是一個(gè)幾何概念，指一個(gè)平面從天空接收（或發(fā)射）的輻射與整個(gè)半球輻射環(huán)境發(fā)射（或接收）的輻射之比，用無量綱值來描述城市街谷可見天空或開放峽谷空間的比例。天空開闊度是影響城市地表熱平衡、微尺度空氣循環(huán)、大氣污染物擴(kuò)散的關(guān)鍵因素，在城市微氣候研究中起著重要作用。天空開闊度的估算方法種類多樣。而目前并沒有相關(guān)論文系統(tǒng)總結(jié)各種方法的估算原理、準(zhǔn)確性、計(jì)算效率、應(yīng)用范圍等。
本研究將天空開闊度的估算方法分為數(shù)學(xué)幾何分析法、魚眼鏡頭照片法（digitals solution, Fish-eye Image Processing, BMSky view software, RayMan, CCL method）、全球定位系統(tǒng)法、模型估算法（3DSky View, Arc-View SVF extension, SOLWEIG, SkyHelio model, SVFEngine, Munoz’s method）和街景圖像法五種（表1）。提出方法選擇要考慮的因素有研究尺度、城市街谷環(huán)境的復(fù)雜性、準(zhǔn)確性、輸入輸出的數(shù)據(jù)類型、研究高度、計(jì)算能力和時(shí)間等。魚眼鏡頭照片法的圖示信息直觀，估算的準(zhǔn)確度高，可用于檢驗(yàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)估算結(jié)果的準(zhǔn)確性?；?/span>deep learning model的街景圖像法可以獲得與魚眼照相方法幾乎相同的估計(jì)精度。未來研究應(yīng)該集中于模型模擬以及街景圖像法在不規(guī)則街谷和復(fù)雜城市環(huán)境中的應(yīng)用，同時(shí)還有考慮不同季節(jié)行道樹和太陽路徑差異對(duì)天空開闊度估算的影響。
本研究綜述不同空間尺度天空開闊度的估算需求，可為學(xué)者在城市氣候?qū)W和城市熱島研究中的提供方法選擇。該研究以“Review of methods used to estimate the sky view factor in urban street canyons”為題發(fā)表于期刊Building and Environment。城市生態(tài)學(xué)研究組博士后苗純萍為第一作者，陳瑋研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、青年項(xiàng)目，中國博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目等的支持。
表1 五種天空開闊度估算方法比較
