城市建筑节能效果遥感快速监测与评估技术研究

【摘要】：高能耗建筑不仅加剧全球能源短缺,还导致城市生态环境恶化、室内热舒适性低,制约着经济、环境、可再生能源的可持续发展。近年来,我国建筑正处在高速发展的阶段,建筑能耗逐年上升,致使能源供应压力加大,因此有效降低建筑能耗、大力推动建筑节能已成为当今社会所面临的刻不容缓的问题。 本文由建设部开展的“城市建筑热能损失遥感监测评估技术研究项目”重点项目支持,以伊春城区为研究区,以遥感技术结合实地考察为手段,以研究建筑热损耗为基础,以探索建筑热损耗大面积快速监测技术为突破,以分析建筑节能影响因素为目标,结合建筑节能现状,进行建筑节能措施探讨,从技术和政策两方面提出推动我国建筑节能快速发展的建议。 本文主要的研究工作和结论如下： 1.城市建筑表面温度的遥感反演。应用定量遥感的有关理论,基于2009年2月8日Landsat7ETM+热红外波段高低增益两种状态的数据,辅以Landsat5TM和Terra-MODIS影像获取的中间参量,以覃志豪等提出的单窗算法和Jimenez-Munoz、Sobrino提出的普适性单通道算法两种温度反演方法,获取伊春市区建筑表面温度分布情况,进而判断建筑的保温性能。 2.地面资料收集及验证。通过对单体建筑进行红外热像仪成像获取表面温度信息,验证遥感反演的准确性。通过分析对比发现,由于时间、温度反应信息等各方面的因素不一致,导致两者可比性不高。论文还进行了建筑基本信息的收集整理,用以探讨建筑节能效果的影响因素。由于年代较早的建筑基本上未存档,可获取的基本信息少,因此文中仅进行一些理论分析。 3.建筑节能措施建议。本文的建筑节能建议包括两个方面：技术措施和政策制度措施。技术方面从规划设计、建材选择、围护结构节能、新能源技术到升级节能监查技术,制度措施从健全政策法规、制定激励措施、重视节能技术研发推广、组建能耗标识体系等方面提出建议,以期为我国建筑节能的快速发展提供参考。 本文综合应用遥感技术、空间建模、实地考察验证、空间统计分析等多种技术手段,建立了建筑节能效果遥感识别与评估方法,实现了城市建筑节能效果的大面积快速监测,为建筑节能评价与措施规划提供了基础技术支撑。 【关键词】：建筑热损失 遥感监测 建筑节能 ETM+
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU111.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-29
• 1.1 建筑节能效果遥感监测的重要意义9-10
• 1.2 国内外建筑节能监测研究的现状10-17
• 1.2.1 建筑节能研究的起源10-13
• 1.2.2 传统主流的建筑节能监测技术13-14
• 1.2.3 建筑能耗软件模拟技术14-16
• 1.2.4 建筑节能遥感监测技术16-17
• 1.3 建筑节能遥感监测的理论基础17-20
• 1.3.1 电磁辐射常用的基本概念17
• 1.3.2 电磁辐射定律17-18
• 1.3.3 热辐射传输过程18-20
• 1.4 建筑节能遥感监测的技术基础20-24
• 1.4.1 单波段算法20-22
• 1.4.2 分窗算法22-23
• 1.4.3 多通道算法23-24
• 1.5 本论文研究目标与思路24-29
• 1.5.1 研究目标24-25
• 1.5.2 研究思路25-26
• 1.5.3 论文整体框架26-29
• 第2章 研究区概况与研究方法29-37
• 2.1 研究区概况29-31
• 2.2 数据来源31-33
• 2.2.1 温度反演遥感数据源31-32
• 2.2.2 建筑信息遥感数据源32-33
• 2.2.3 其它辅助数据33
• 2.3 数据预处理33-37
• 2.3.1 温度反演数据预处理33-36
• 2.3.2 QuickBird数据处理36-37
• 第3章 建筑节能效果遥感监测技术应用37-55
• 3.1 地表温度反演37-45
• 3.1.1 植被覆盖度37-38
• 3.1.2 比辐射率38-40
• 3.1.3 大气水分含量40-41
• 3.1.4 其它中间参数41
• 3.1.5 温度反演建模41-45
• 3.2 建筑表面温度提取45-47
• 3.3 误差分析比较47-48
• 3.4 实地考察验证48-55
• 3.4.1 地面验证基本原理48-49
• 3.4.2 实地考察点选取49
• 3.4.3 实地考察内容49
• 3.4.4 实地考察结果49-55
• 第4章 遥感反演结果验证及分析55-61
• 4.1 理论反演结果间的比较55
• 4.2 理论反演与实地考察结果的比较55-56
• 4.3 冷热源的划分与建筑年代的关系56-58
• 4.3.1 以Q1划分冷热源56-57
• 4.3.2 以实测室内温度与Q1的温差划分冷热源57-58
• 4.4 供暖方式与节能效果关系58-59
• 4.5 建筑本身因素与节能效果关系59-61
• 第5章 建筑节能效果改善措施与建议61-73
• 5.1 建筑节能的技术措施61-68
• 5.1.1 规划设计阶段的节能61-62
• 5.1.2 建筑材料的节能62-64
• 5.1.3 围护结构的节能64-67
• 5.1.4 建筑节能新能源技术的使用67-68
• 5.2 建筑节能的政策制度措施68-73
• 第6章 总结与展望73-77
• 6.1 主要结论73-74
• 6.2 研究难点74-75
• 6.3 创新之处75
• 6.4 前景展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-84
• 附录84-85
• 攻读学位期间的研究成果85

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