(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110698195.1 (22)申请日 2021.06.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113360989 A (43)申请公布日 2021.09.07 (73)专利权人 中科青城 （天津） 科技有限公司 地址 300000 天津市滨 海新区天津自贸试 验区 （空港经济区） 中心大道华盈大厦 1006室 (72)发明人 左进　李晨　 (74)专利代理 机构 北京盛询知识产权代理有限 公司 11901 专利代理师 陈巍 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 3/12(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (56)对比文件 CN 110984333 A,2020.04.10 CN 109559055 A,2019.04.02 审查员 王辛畅 (54)发明名称 一种城市 绿色屋顶规划方法 (57)摘要 本发明公开一种城市绿色屋顶 规划方法， 包 括： 步骤S1、 基于高分遥感影像提取城市空间要 素信息； 步骤S2、 根据城市 空间要素信息， 基于规 则树进行建筑屋顶绿化适建性评估分级； 步骤 S3、 对适建性评估分级后的建筑屋顶进行降温 效 应解析， 得到绿色屋顶的有效降温程度； 步骤S4、 基于绿色屋顶的有效降温程度， 以绿色屋顶的降 温效应最大化为目标， 构建绿色屋顶 适建规模决 策模型， 开展绿色屋顶规划布局多情景模拟， 从 而得到降温 效应最大化下的绿色屋顶 适建规划。 采用本发明的技术方案， 基于 绿色屋顶降温效应 的实用价值， 建立系统性的绿色屋顶规划新范 式， 为绿色屋顶规划的编制、 实施和相关政策制 定提供科学支撑， 促进 城市可持续发展。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 113360989 B 2022.11.01 CN 113360989 B 1.一种城市绿色屋顶规划方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1、 基于高分辨 率遥感影 像提取城市空间要素信息； 步骤S2、 根据城市空间要素信息， 基于规则树进行建筑屋顶绿化 适建性评估分级； 步骤S3、 对适建性评估分级后的建筑屋顶进行降温效应解析， 得到绿色屋顶的有效降 温程度； 步骤S4、 基于绿色屋顶的有效降温程度， 以绿色屋顶的降温效应最大化为目标， 构建绿 色屋顶适建规模 决策模型， 开展绿色屋顶规划布局多情景模拟， 得到降温效应最大化下 的 绿色屋顶适建规划； 其中， 步骤S2具体为： 步骤2.1、 根据城市空间要素信息， 建立建筑屋顶绿化 适建性指标体系； 步骤2.2、 根据建筑屋顶绿化适建性指标体系， 得到建筑屋顶指标信息， 其包含屋顶材 质、 屋顶坡度、 建筑高度、 建筑功能； 步骤2.3、 根据建筑屋顶指标信息， 构建从根节点出发、 经子节点到达叶子节点的分类 规则树， 所有建筑屋顶划分为极适建、 适建、 不适建三级； 具体为： 首先将建筑屋顶绿化适建 性指标集合作为原始数据集从根节点输入； 再依次通过屋顶材质、 屋顶坡度、 建筑高度、 建 筑功能4个子节点的规则匹配， 直至达到叶子节 点满足停止条件并做出不适建、 适建或极适 建的决策判断， 其中， 出现极适建叶节点条件是， 在屋顶坡度 ‑建筑高度 ‑建筑功能的判定 路 径中， 至少有两次满足极适建条件， 否则降为 适建； 步骤S4具体为： 基于绿色屋顶的有效降温程度， 以绿色屋顶的降温效应最大化为目标， 构建绿色屋顶适建规模决策模型， 得到城市尺度绿色屋顶适建规模与降温效应之 间的定量 关系， 选择遗传算法对绿色屋顶适建规模 决策模型 的近似最优解进行求算， 进而开展绿色 屋顶规划布局多情景模拟， 通过差异化比较， 获得降温效应最大化下的绿色屋顶适建规划。 2.如权利要求1所述的城市绿色屋顶规划方法， 其特征在于， 步骤S1中， 所述高分辨率 遥感影像为空间分辨 率为1米、 重访周期为5天的高分辨 率遥感影 像。 3.如权利要求1所述的城市绿色屋顶规划方法， 其特征在于， 步骤S1具体为： 以高分辨 率遥感影像作为基底， 参考导航数据的路网数据， 对城市的道路网进 行半自动地提取， 再通 过水面的提取及自适应修正的方法获得水系网络， 将两者叠加之后形成城市场景分区的控 制网， 将影像空间分 隔成各自独立的若干任务区块； 在各分区区块的基质中， 依据高分辨率 遥感影像中反映的视觉特征差异对建筑进 行类型归并后， 分别设计相适应边缘与语义组合 的深度网络提取模型， 而后再从区块中分类提取建筑斑块对象。 4.如权利要求1所述的城市绿色屋顶规划方法， 其特 征在于， 步骤S3包括： 步骤3.1、 针对适建性评估分级后的建筑屋顶， 采用基于热辐射传导方程的单窗算法对 屋顶区域及周边地表温度进行连续遥感反演， 获取地表温度数据， 其包含辐射亮度温度、 平 均大气温度、 大气透射 率和地表比辐射 率； 步骤3.2、 采用相对温度差的方式表征绿色屋顶与周边建成环境的地表温度差异， 计算 遥感反演获得的地表温度数据与绿色屋顶的平均 地表温度相对差值ΔTbefore与ΔTafter， 得 到绿色屋顶的有效降温程度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113360989 B 2一种城市绿色屋顶规划方 法 技术领域 [0001]本发明属于城市规划技 术领域， 尤其涉及一种城市绿色屋顶规划方法。 背景技术 [0002]国际上往往将绿色屋顶作为专项纳入城市发展规划， 例如通过规划审批要求新建 项目包含绿色屋顶。 相对而言， 国内对于城市绿色屋顶规划研究尚处于起步阶段。 其中， 上 海、 深圳等大城市率先开展了以立体绿化专项规划的规划定位、 宏观分区、 空间设计为主要 内容的初步研究。 Hong等以高密度典型城市深圳为例， 通过区分既有建筑和新建建筑初步 建立了绿色屋顶可实施性的评价方法， 并根据评估结果， 从空间和时间两个方面制 定绿色 屋顶的实施策略。 陈柳新等结合深圳新一轮的城市绿地系统规划 修编， 探讨立体绿化在系 统宏观规划中的角色、 定位以及工作内容和深度， 并针对深圳市立体绿化发展存在的问题 提出相应的规划策略。 韩林飞等从宏观城市分区指引、 中微观规划设计层面， 探讨北京市绿 色屋顶规划的设计重点与路径。 许恩珠等在研究分析上海立体绿化专项发展规划的定位、 框架、 特色内容基础上， 探讨高密度特大城市立体绿化宏观 规划思路， 并提出今后立体绿化 规划编制及发展的思考。 董靓和黄瑞以成都为例， 从改善城市风环 境、 热环境角度探讨城市 尺度绿色屋顶的气候适应性规划问题。 董菁、 左进等通过建立绿色屋顶实施潜力评估方法， 结合城市绿地系统， 探讨高密度城区生态空间 网络空间布局。 [0003]总体来看， 当前国际、 国内已逐步重视城市尺度绿色屋顶规划的研究与实践。 然 而， 既有研究多侧重于基于规划经验分析 的实施策略探索， 城市绿色屋顶规划方法还缺 乏 必要的研究积累， 系统性、 全面 性研究不足。 主 要存在以下问题： [0004]第一， 建筑屋顶绿化 适建性特 征识别的精准 程度问题。 [0005]目前针对建筑屋顶 绿化适建性评估研究已开展了部分基础性工作， 但需要进一步 实现从单体建筑到城市区域评估的尺度转变、 从定性判断到定量评价的技术转型。 如何开 展适建性指标 的定量计算与科学评估是承前启后的关键所在。 然而， 传统技术条件下屋顶 属性信息获取成本高、 更新频率低， 难以精确表达和快速计算城市大规模建筑屋顶绿化适 建性， 增加了指标定量表征的难度。 如何快速精 准提取高密度城区空间要 素， 准确开展建筑 屋顶绿化 适建性指标定量计算与评估， 是进行高密度城区绿色屋顶科 学规划的重要基础。 [0006]第二， 城市尺度绿色屋顶适建规模与降温效应的定量关系问题。 [0007]当前， 绿色屋顶降温效应的研究成果主要集中在中微观尺度上， 对城市尺度绿色 屋顶降温效应及其与适建规模 之间的定量关系研究较少， 而城市管理者面临的挑战恰恰是 在城市尺度上推 断相关分析并作出决策。 如何解析不同类型绿色屋顶的降温效应， 在城市 尺度上阐明绿色屋顶 适建规模与降温效应之间的定量关系， 是开展基于降温效应定量模拟 的绿色屋顶规划研究与应用的瓶颈所在。 [0008]第三， 绿色屋顶规划范式的系统性、 科 学性问题。 [0009]目前高密度城区绿色屋顶规划大多停留在方法探索阶段， 系统性、 全面性研究不 足， 规划方法和技术流程 都还缺乏必 要的研究积累， 主要表现在依赖经验主义和定性研究、说　明　书 1/6 页 3 CN 113360989 B 3