城市环境的微气候条件极大地影响着人类的热舒适度。人类舒适度的主要生物气象学参数之一是平均辐射温度（Tmrt），它可量化到达人体的有效辐射通量。事实证明，仿真工具对于分析城市空间的辐射行为及其对居民的影响非常有用。我们提出了一种使用3-D离散各向异性辐射传输模型（DART）生成Tmrt空间分布的详细模型的新方法。我们的方法能够在不同的尺度下和一系列参数下模拟Tmrt，这些参数包括城市格局，地面表层材料，墙壁，屋顶和植被特性（覆盖率，形状，光谱特征，叶面积指数和叶面积密度） ）。我们的方法的主要优势在于（1）短波和长波域辐射的精细处理，（2）城市表面材料和植被的光学特性的详细规范，（3）精确表示（4）吸收来自多源遥感数据的3-D输入的能力。我们举例说明了该方法，并提供了对新加坡这种方法的首次评估。新加坡是一个经历强烈的城市热岛效应（UHI）并寻求增强室外热舒适性的热带城市。DART建模的Tmrt与现场估算的Tmrt之间的比较表明，在晴朗的天空条件下，我们的研究站点在10:00到19:00的时间段内均具有良好的一致性（R （2）详细说明城市表面材料和植被的光学特性，（3）精确表示植被成分，以及（4）吸收来自多源遥感数据的3-D输入的能力。我们举例说明了该方法，并提供了对新加坡这种方法的首次评估。新加坡是一个经历强烈的城市热岛效应（UHI）并寻求增强室外热舒适性的热带城市。DART建模的Tmrt与现场估算的Tmrt之间的比较表明，在晴朗的天空条件下，我们的研究站点在10:00到19:00的时间段内均具有良好的一致性（R （2）详细说明城市表面材料和植被的光学特性，（3）精确表示植被成分，以及（4）吸收来自多源遥感数据的3-D输入的能力。我们举例说明了该方法，并提供了对新加坡这种方法的首次评估。新加坡是一个经历强烈的城市热岛效应（UHI）并寻求增强室外热舒适性的热带城市。DART建模的Tmrt与现场估算的Tmrt之间的比较表明，在晴朗的天空条件下，我们的研究站点在10:00到19:00的时间段内均具有良好的一致性（R 我们举例说明了该方法，并提供了对新加坡这种方法的首次评估。新加坡是一个经历强烈的城市热岛效应（UHI）并寻求增强室外热舒适性的热带城市。DART建模的Tmrt与现场估算的Tmrt之间的比较表明，在晴朗的天空条件下，我们的研究站点在10:00到19:00的时间段内具有良好的一致性（我们举例说明了该方法，并提供了对新加坡这种方法的首次评估。新加坡是一个经历强烈的城市热岛效应（UHI）并寻求增强室外热舒适性的热带城市。DART建模的Tmrt与现场估算的Tmrt之间的比较表明，在晴朗的天空条件下，我们的研究站点在10:00到19:00的时间段内均具有良好的一致性（R
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= 0.9697，RMSE = 3.3249）。3-D辐射传输模型的使用显示了在研究城市小气候和室外热舒适性以及增加景观细节以及建立与遥感数据的关联性方面的有前途的能力。当与适当的工具结合使用时，我们的方法有可能有助于优化对气候敏感的城市设计。
The microclimatic conditions of the urban environment influence significantly the thermal comfort of human beings. One of the main human biometeorology parameters of thermal comfort is the Mean Radiant Temperature (Tmrt), which quantifies effective radiative flux reaching a human body. Simulation tools have proven useful to analyze the radiative behavior of an urban space and its impact on the inhabitants. We present a new method to produce detailed modeling of Tmrt spatial distribution using the 3-D Discrete Anisotropic Radiation Transfer model (DART). Our approach is capable to simulate Tmrt at different scales and under a range of parameters including the urban pattern, surface material of ground, walls, roofs, and properties of the vegetation (coverage, shape, spectral signature, Leaf Area Index and Leaf Area Density). The main advantages of our method are found in (1) the fine treatment of radiation in both short-wave and long-wave domains, (2) detailed specification of optical properties of urban surface materials and of vegetation, (3) precise representation of the vegetation component, and (4) capability to assimilate 3-D inputs derived from multisource remote sensing data. We illustrate and provide a first evaluation of the method in Singapore, a tropical city experiencing strong Urban Heat Island effect (UHI) and seeking to enhance the outdoor thermal comfort. The comparison between DART modelled and field estimated Tmrt shows good agreement in our study site under clear-sky condition over a time period from 10:00 to 19:00 (R
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= 0.9697, RMSE = 3.3249). The use of a 3-D radiative transfer model shows promising capability to study urban microclimate and outdoor thermal comfort with increasing landscape details, and to build linkage to remote sensing data. Our methodology has the potential to contribute towards optimizing climate-sensitive urban design when combined with the appropriate tools.
