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在自然界中，温度高于绝对零度的物体都会向其周围环境发射辐射能量。根据文恩位移定律，对于平均温度为300K左右的地球表面（包括土壤、水体、植被等），其辐射峰值波长为9.7μm，处于电磁波热红外波段，在人类视觉感官之外，而热红外探测设备在目标和背景的热辐射测量领域上的应用，使人类感官范围不断扩大。27021，高层建筑物增多，城市建筑物的红外辐射特性研究在安全监测、遥感探测、安全监测、城市规划等领域都具有广泛的应用前景。同时，红外场景仿真在红外研究领域应用广泛，而建筑物等目标的红外辐射特性的准确性对仿真效果具有直接影响。
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鉴于此，一套能精确计算建筑物表面红外辐射特性的城市建筑物红外辐射特性模型就愈发必要。若要获得建筑物表面红外辐射特性，首先需要获得建筑物的表面温度场，运用CFD（Computational Fluid Dynamics）软件可以计算出较为精确的建筑物表面温度场,本文根据研究对象的特点，结合模型实际情况，采用FLUENT软件对建筑物进行温度场模拟。
国外发展状况
红外成像技术对于国防军事领域应用价值巨大，早在二十世纪70年代[2]西方发达国家就对此项技术进行了大量的研究。他们一方面对不同气候条件下的各种目标和背景进行系统测量，得出其温度和红外辐射亮度，建立辐射特性数据库并加以应用[3、4]；另一方面在目标的红外辐射特性建模和计算上投入了大量精力，取得了一定成果[5]。论文网
Jacobs[6]首先从具有简单几何外形的物体入手，模拟了公路、砖墙等的红外辐射特性。Nicola[7]根据红外热像图估算了建筑物的潮湿度，从而达到了保护珍贵壁画和重要古建筑的目的。Italo[8]等为了实现建筑物的无损检测和保护，建立了多层砖墙模型以此计算建筑物的热能流失。Ganlbotto [9]运用有限差分法逐时计算道路表面温度，但没有考虑气象条件和建筑物的具体结构对计算结果的影响。De Js[10]等从不同气象环境出发，在建筑物红外辐射热图像上尝试发现背景和目标之间的关系。
针对城市环境，城市建筑物的发射辐射和反射辐射以及人类活动对建筑物红外辐射特性影响显著。Johnson[11]首先提出一个三文辐射传递模型——表面热岛模型 (The surface heat island model，SHIM)，此模型用来估算城市地区的产热，表示了三文几何的影响和表面属性的重要性。Voogt[12]在此之后提出了光感表面传感器模型（The surface- sensor-Sun urban model，SUM），以次量化城市地区的各向异性幅度，然而，实验表明SUM各向异性的仿真结果与实际测量值差别很大。对此，Krayenhoff[13]又提出了一个SUM模型的改进版，被称为城市三文温度面模型（The temperatures of urban facets in 3D，TUF-3D），其特点是根据物体的立体特性和表面特性，此面可以在不同的天气条件和太阳的角度下用来预测物体表面温度。然而，SHIM，SUM和TUF-3D都不能在传感器水平准确分析所有辐射源，它们更被认为是用于城市气候研究和能量平衡估计的热敏工具。为此，Fontanilles[14]等提出了TITAN 模型，对红外辐射在城市场景中的能量传输过程以及不同辐射组分对探测器接收信号的贡献进行了细致分析。
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