本次研究利用北京和广州中心城2015年1∶2000基础地理信息，提取建筑物位置信息和层数信息，按每层3m估算建筑高度，再利用GIS空间分析技术得到一定空间尺度内网格单元的建筑高度和建筑密度信息，其中建筑高度是指单元网格内所有建筑的平均高度值。

    天空开阔度(Sky View Factor，简称“SVF”)是一个描述三维城市形态的数值，表达了城市空间的封闭程度。SVF的获取方法有多种，包括矢量计算模型 、栅格计算模型及运用鱼眼镜头拍摄半球面照片获取法。Gal指出栅格计算模型更适宜于大范围、大数据量的城市地表开阔度的快速计算 。本次研究采用Zakšek等人提出的基于高分辨率数字高程模型(DEM)的栅格计算模型估算SVF，计算原理如图2所示。

SVF可以用以下公式进行表达：

    街道高宽比(H/W)是表征城市街道空间的一个重要指标，指城市街道的宽度与两边的建筑高度之比，是城市形态结构的一个重要特征，也是模拟湍流状况的基本边界条件，很大程度上影响着城市的局地气候特征。由于SVF和街道层的H/W有着密不可分的联系，可以利用以下公式估算H/W：

    本次研究利用上文估算得到的北京和广州中心城5m空间分辨率的建筑物高度栅格影像，采用Chen等人推荐的输入参数方位角数目 n(n=180，方位角每隔2°)和影响半径R(R=200m，40栅格 )，计算城区5m分辨率的SVF，然后利用数字图像处理技术，估算得到100m空间分辨率的中心城SVF和H/W空间分布。

    由于城市地表通风潜力主要与城市下垫面地表粗糙度和周边开放区域的程度相关，本次研究采用通风潜力系数(VPC)来定量估算通风潜力。

    Matzarakis等人指出风道的首要指标是RL小于 0.5m，但这个主要是针对区域—城市尺度上公里分辨率的风道指标，对于更小尺度如城市—街区尺度上的风道没有严格要求。另外，Wieringa把水体、一般陆地、冰面、平坦草地和低矮作物等高通风潜力的地表类型粗糙度长度定为0.1以下。本次研究根据北京和广州的情况，规定具有百米尺度内通风潜力的RL上限值为1.0m，而把0.5m和0.1m分别作为较高与高通风潜力的下限值。Chen等人在划分香港城市热负荷等级图时，定义SVF大于0.65时无热负荷，且SVF值0～1。因此，研究确定VPC=0.1/1.0=0.1m、VPC=0.5/1.0=0.5m、VPC=1.0/1.0=1.0m、VPC=1.0/0.65≈1.5m为不同等级通风潜力的阈值，并对VPC进行等级划分(表1)。

    为定量评价一个地区规划、建设前后通风潜力的变化情况，本次研究在通风潜力等级划分的基础上，定义通风潜力指数(Ventilation Potential Index，简称“VPI”)，作为一个可比较不同时相、不同地区的通风潜力大小的定量指标。

    图3为北京和广州中心城2015年建筑形态参数分布图(建筑高度BH、建筑密度BD、容积率PR)，可以看出两个城市的建筑形态参数具有明显差异：北京二环内有一大片低矮(BH＜6m)、高密度(BD＞40％)的低容积率建筑区(PR＜1.0)，这是由于该区域为北京旧城保护区，分布着大面积的平房、四合院等低矮旧建筑；北京中b