本发明涉及城市污染物技术领域，具体为一种城市污染物扩散的升尺度计算方法。
背景技术：
近年来，随着我国城市化进程的推进，许多城市都在进行房地产大开发，使得城市建筑密度不断加大、对城市的环境有着较大的影响。而城市作为人口活动最密集的地区，汽车尾气等污染的扩散对人的安全影响重大，故对城市污染物扩散的仿真模拟很有必要。
现有的，过去大多是对城市建筑直接建模后进行分析。这种方法需要为整个城市建立几何模型，再划分网格，工作量巨大。并且换一个城市就需要重复一遍工作，效率不高。为此，提出一种城市污染物扩散的升尺度计算方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，包括以下步骤：
s1、从被计算城市的小区建筑中选取其中一个小区a作为首次计算对象；
s2、获得小区a建筑的长宽数值，以及平面数据，以米作为单位；
s3、获取小区a建筑的高度，以米作为单位；
s4、选取计算域，根据s2和s3得出的小区a的建筑高度h、建筑长宽数值，使用cfd软件模拟出小区a的污染物扩散数值；
s5、根据s4中模拟出的小区a的污染物扩散数值，通过cfd软件模拟出小区a建筑所在区域的污染物代表量；
s6、选取被计算城市小区b和小区c，重复s1、s1、s2、s3、s4和s5，以小区b和小区c作为计算对象，分别得出小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量；
s7、被测城市作为计算域，将每一个小区作为一个局部空间，均值化s5和s6中模拟出的小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量，均值化的数据作为一个源项，通过cfd软件模拟出整个城市的污染物扩散结果。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s2内，在小区a中，用测量仪测量小区a建筑的长宽数值。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s3内，使用测量仪测量建筑阴影的长度，选取一个立体的参照物a，使用测量仪测量参照物a的阴影长度和高度，通过建筑阴影长度与建筑高度的比值和参照物a的阴影长度与高度的比值相同，得出小区a建筑的高度数值h，单位为米。
作为本技术方案的进一步优选的：所述参照物a是立体杆状物。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s5和s7内，cfd软件采用fluent、cfx或star-cd软件中的一种。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s4内，选取计算域，以建筑高度h作为基础值，将计算域前端定为数值为五倍的h，后方定为数值为十倍的h，两侧定为数值为五倍的h，高度定为数值为七倍的h，小区a的第一入口离最近的建筑物距离为数值为五倍的h，小区a的第二入口离最近的建筑物距离为数值为十倍的h，计算域上边界离地面高度是数值为七倍的h，两边壁面离最近建筑物距离数值为五倍的h。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s5中，根据小区a的污染物扩散数值和计算域数据，通过cfd软件模拟出小区a的建筑所在区域的污染物代表量。
作为本技术方案的进一步优选的：所述s7中，所述均值化是将小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量相加除以三进行计算得出相应的数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明专利提供了一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，先在城市内选择相似小区，采用cfd方法对其进行污染物扩散的数值计算，将得到的结果作为输入项，进一步选取城市作为整个计算空间，再进行cfd计算，得到整个城市的污染物扩散结果。这样就避免了建立整个城市建筑物的几何，从而减少了工作量。并且，小尺度下计算的结果可以运用到不同的城市里面去，一次计算的结果可以重复使用，极大的提高了效率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供一种技术方案：一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，包括以下步骤：
s1、从被计算城市的小区建筑中选取其中一个小区a作为首次计算对象；
s2、获得小区a建筑的长宽数值，以及平面数据，以米作为单位；
s3、获取小区a建筑的高度，以米作为单位；
s4、选取计算域，根据s2和s3得出的小区a的建筑高度h、建筑长宽数值，使用cfd软件模拟出小区a的污染物扩散数值；
s5、根据s4中模拟出的小区a的污染物扩散数值，通过cfd软件模拟出小区a建筑所在区域的污染物代表量；
s6、选取被计算城市小区b和小区c，重复s1、s1、s2、s3、s4和s5，以小区b和小区c作为计算对象，分别得出小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量；
s7、被测城市作为计算域，将每一个小区作为一个局部空间，均值化s5和s6中模拟出的小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量，均值化的数据作为一个源项，通过cfd软件模拟出整个城市的污染物扩散结果。
本实施例中，具体的：所述s2内，在小区a中，用测量仪测量小区a建筑的长宽数值。
本实施例中，具体的：所述s3内，使用测量仪测量建筑阴影的长度，选取一个立体的参照物a，使用测量仪测量参照物a的阴影长度和高度，通过建筑阴影长度与建筑高度的比值和参照物a的阴影长度与高度的比值相同，得出小区a建筑的高度数值h，单位为米。
本实施例中，具体的：所述参照物a是立体杆状物。
本实施例中，具体的：所述s5和s7内，cfd软件采用fluent软件。
本实施例中，具体的：所述s4内，选取计算域，以建筑高度h作为基础值，将计算域前端定为数值为五倍的h，后方定为数值为十倍的h，两侧定为数值为五倍的h，高度定为数值为七倍的h，小区a的第一入口离最近的建筑物距离为数值为五倍的h，小区a的第二入口离最近的建筑物距离为数值为十倍的h，计算域上边界离地面高度是数值为七倍的h，两边壁面离最近建筑物距离数值为五倍的h。
本实施例中，具体的：所述s5中，根据小区a的污染物扩散数值和计算域数据，通过cfd软件模拟出小区a的建筑所在区域的污染物代表量。
本实施例中，具体的：所述s7中，所述均值化是将小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量相加除以三进行计算得出相应的数据。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，包括以下步骤：
s1、从被计算城市的小区建筑中选取其中一个小区a作为首次计算对象；
s2、获得小区a建筑的长宽数值，以及平面数据，以米作为单位；
s3、获取小区a建筑的高度，以米作为单位；
s4、选取计算域，根据s2和s3得出的小区a的建筑高度h、建筑长宽数值，使用cfd软件模拟出小区a的污染物扩散数值；
s5、根据s4中模拟出的小区a的污染物扩散数值，通过cfd软件模拟出小区a建筑所在区域的污染物代表量；
s6、选取被计算城市小区b和小区c，重复s1、s1、s2、s3、s4和s5，以小区b和小区c作为计算对象，分别得出小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量；
s7、被测城市作为计算域，将每一个小区作为一个局部空间，均值化s5和s6中模拟出的小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量，均值化的数据作为一个源项，通过cfd软件模拟出整个城市的污染物扩散结果。
本实施例中，具体的：所述s2内，在小区a中，用测量仪测量小区a建筑的长宽数值。
本实施例中，具体的：所述s3内，使用测量仪测量建筑阴影的长度，选取一个立体的参照物a，使用测量仪测量参照物a的阴影长度和高度，通过建筑阴影长度与建筑高度的比值和参照物a的阴影长度与高度的比值相同，得出小区a建筑的高度数值h，单位为米。
本实施例中，具体的：所述参照物a是立体杆状物。
本实施例中，具体的：所述s5和s7内，cfd软件采用cfx软件。
本实施例中，具体的：所述s4内，选取计算域，以建筑高度h作为基础值，将计算域前端定为数值为五倍的h，后方定为数值为十倍的h，两侧定为数值为五倍的h，高度定为数值为七倍的h，小区a的第一入口离最近的建筑物距离为数值为五倍的h，小区a的第二入口离最近的建筑物距离为数值为十倍的h，计算域上边界离地面高度是数值为七倍的h，两边壁面离最近建筑物距离数值为五倍的h。
本实施例中，具体的：所述s5中，根据小区a的污染物扩散数值和计算域数据，通过cfd软件模拟出小区a的建筑所在区域的污染物代表量。
本实施例中，具体的：所述s7中，所述均值化是将小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量相加除以三进行计算得出相应的数据。
实施例3
本发明提供一种技术方案：一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，包括以下步骤：
s1、从被计算城市的小区建筑中选取其中一个小区a作为首次计算对象；
s2、获得小区a建筑的长宽数值，以及平面数据，以米作为单位；
s3、获取小区a建筑的高度，以米作为单位；
s4、选取计算域，根据s2和s3得出的小区a的建筑高度h、建筑长宽数值，使用cfd软件模拟出小区a的污染物扩散数值；
s5、根据s4中模拟出的小区a的污染物扩散数值，通过cfd软件模拟出小区a建筑所在区域的污染物代表量；
s6、选取被计算城市小区b和小区c，重复s1、s1、s2、s3、s4和s5，以小区b和小区c作为计算对象，分别得出小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量；
s7、被测城市作为计算域，将每一个小区作为一个局部空间，均值化s5和s6中模拟出的小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量，均值化的数据作为一个源项，通过cfd软件模拟出整个城市的污染物扩散结果。
本实施例中，具体的：所述s2内，在小区a中，用测量仪测量小区a建筑的长宽数值。
本实施例中，具体的：所述s3内，使用测量仪测量建筑阴影的长度，选取一个立体的参照物a，使用测量仪测量参照物a的阴影长度和高度，通过建筑阴影长度与建筑高度的比值和参照物a的阴影长度与高度的比值相同，得出小区a建筑的高度数值h，单位为米。
本实施例中，具体的：所述参照物a是立体杆状物。
本实施例中，具体的：所述s5和s7内，cfd软件采用star-cd软件。
本实施例中，具体的：所述s4内，选取计算域，以建筑高度h作为基础值，将计算域前端定为数值为五倍的h，后方定为数值为十倍的h，两侧定为数值为五倍的h，高度定为数值为七倍的h，小区a的第一入口离最近的建筑物距离为数值为五倍的h，小区a的第二入口离最近的建筑物距离为数值为十倍的h，计算域上边界离地面高度是数值为七倍的h，两边壁面离最近建筑物距离数值为五倍的h。
本实施例中，具体的：所述s5中，根据小区a的污染物扩散数值和计算域数据，通过cfd软件模拟出小区a的建筑所在区域的污染物代表量。
本实施例中，具体的：所述s7中，所述均值化是将小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量相加除以三进行计算得出相应的数据。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、从被计算城市的小区建筑中选取其中一个小区a作为首次计算对象；
s2、获得小区a建筑的长宽数值，以及平面数据，以米作为单位；
s3、获取小区a建筑的高度，以米作为单位；
s4、选取计算域，根据s2和s3得出的小区a的建筑高度h、建筑长宽数值，使用cfd软件模拟出小区a的污染物扩散数值；
s5、根据s4中模拟出的小区a的污染物扩散数值，通过cfd软件模拟出小区a建筑所在区域的污染物代表量；
s6、选取被计算城市小区b和小区c，重复s1、s1、s2、s3、s4和s5，以小区b和小区c作为计算对象，分别得出小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量；
s7、被测城市作为计算域，将每一个小区作为一个局部空间，均值化s5和s6中模拟出的小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量，均值化的数据作为一个源项，通过cfd软件模拟出整个城市的污染物扩散结果。
2.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s2内，在小区a中，用测量仪测量小区a建筑的长宽数值。
3.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s3内，使用测量仪测量建筑阴影的长度，选取一个立体的参照物a，使用测量仪测量参照物a的阴影长度和高度，通过建筑阴影长度与建筑高度的比值和参照物a的阴影长度与高度的比值相同，得出小区a建筑的高度数值h，单位为米。
4.根据权利要求3所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述参照物a是立体杆状物。
5.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s5和s7内，cfd软件采用fluent、cfx或star-cd软件中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s4内，选取计算域，以建筑高度h作为基础值，将计算域前端定为数值为五倍的h，后方定为数值为十倍的h，两侧定为数值为五倍的h，高度定为数值为七倍的h，小区a的第一入口离最近的建筑物距离为数值为五倍的h，小区a的第二入口离最近的建筑物距离为数值为十倍的h，计算域上边界离地面高度是数值为七倍的h，两边壁面离最近建筑物距离数值为五倍的h。
7.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s5中，根据小区a的污染物扩散数值和计算域数据，通过cfd软件模拟出小区a的建筑所在区域的污染物代表量。
8.根据权利要求1所述的一种城市污染物扩散的升尺度计算方法，其特征在于：所述s7中，所述均值化是将小区a、小区b和小区c建筑所在区域的污染物代表量相加除以三进行计算得出相应的数据。
技术总结