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城市立体形态是城市地理学以及城市规划领域方面的重要研究方向,其特征又反映着城市的物质形态,是城市活动的综合体现。进入21世纪后,随着广州经济的快速增长和人口的增加,城市用地不断增长,城市空间形态表现出了多样特征,引起了众多学者的关注。罗谷松、王越雷分别利用2004年、2008年的GoogleEarth影像图间接获取建筑高度,通过分类加权赋值获得建筑基底面积,从而构建广州市立体模型;陈东梅、王雷则分别利用1960年代、1990年代包含建筑各属性的地形图构建起城市立体模型。因此,本文在前人研究的基础上,利用2010年10月27日、2011年10月19日、2013年1月12日组成的三幅广州市GoogleEarth影像图,人工提取10层以上建筑基底面积及其阴影长度,并利用建筑阴影长度与其高度间的回归线性关系求取建筑高度数据,精度达到90%以上。目的是尝试构建最新的用于未来城市风洞模拟试验的广州市建成区立体模型,为未来研究城市立体空间对城市风场、热力环流等城市环境的影响及其演变规律奠定基础,本文从单点建筑及宏观建筑的高度形态方面进行了探讨,得到的结论有: 在单体高层建筑形态方面: (1)本文共获取了23583栋建筑基底面积及其高度数据,其中高度在28-50m的建筑有17181栋,50-100m的有4835栋,100-200m的有1532栋,大于200m的有35栋,所占比例分别为72.9%、20.5%、6.5%、0.1%。 (2)在广州建成区的各区中,高层建筑数量和面积占有量最大的是天河区,最少的为荔湾区,而从密度上则是越秀区遥遥领先,白云区为最小。其中超高层建筑主要分布在天河区,占到总数的48%。 (3)以400*400m格网划分高层建筑的分布密度,总体上广州市建成区高层建筑密度较高,以天河体育中心、珠江新城和越秀的东部组成的区域为中心,向外随距离的增加密度逐渐降低,呈现了圈层分布规律 (4)从主干道两侧高层建筑分布上,随着道路缓冲距离的增加,其两侧的高层建筑物的数量也随之增加,两者呈正相关的对数关系。当距离到达350m时,其高层建筑数量达到73%,过后数量增加速度变缓;同时高层建筑在主干道的分布呈现多级阶梯、二级阶梯及不明显阶梯分布规律。 基于格网的宏观建筑立体形态方面: (1)通过比较分析,最终确定400*400m的方格网所构建的模型作为本研究最佳的城市立体模型。 (2)基于相对高度建立的城市立体模型,以模型高度为基础,划分出四个城市高度阶梯数据。从四大阶梯高度总体分布看,以高值中心区为核心向外呈现逐渐降低的趋势;阶梯高度越高,数量越少,分布越集中;最低高度阶梯分布最广,主要分布于城市中心区外围。 (3)基于绝对高度建立的城市立体模型,不同于相对高度呈现的小范围中心集聚性,而是由珠江新城一带往北、东北方向的山麓地带区域成为建筑的高地,类似于半开的扇子形状,并由此地向外围逐渐扩展降低。 (4)建筑的绝对高度与相对高度相比,高度最大变化幅度为134.6m,最小变化幅度为1.1m,平均变化幅度为12.6m,最大变幅区域在北部、东北部的山麓地带。 存在的不足有: (1)在获取到的影像的日期上未做到统一或者接近;同时,矢量建筑基底面积也存在一定的人为和技术上的误差;这些因素的出现对城市立体模型构建的精度会产生影响。 (2)本文所构建的广州城市模型范围较大,如若构建更高精度的城市模型,还需要对高度及面积概括的问题作更进一步的研究。