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城市地区人口稠密，建筑聚集，城市形态（地形地貌、土地利用/土地覆盖类型、建筑信息等）和人为热排放（空调和交通等）通过改变城市的能量平衡和水分平衡过程，显著影响城市气候环境。城市冠层大气直接受到下垫面建筑物的影响，受人类活动的影响最大。城市冠层结构与建筑物高度、密度、几何形状、街道宽度等密切相关。城市冠层内建筑物三维表面的能量平衡过程及由此诱发的对近地层大气的通量交换过程与平坦下垫面存在显著差异。
本章基于建筑物矢量数据发展城市形态特征参数计算方法，运用地理信息系统计算、处理、显示城市形态特征参数。各城市形态学特征参数分别从不同的角度反映城市下垫面非均匀性和城市冠层几何特征，比如建筑物底面积加权平均的建筑高度、建筑密度、建筑迎风面积指数等。
高分辨率污染物排放清单是城市空气质量精细化模拟的关键参数，人为热对城市气象的影响非常重要，制作具有时空分布的污染物和人为热排放清单是城市边界层气象模拟的基础。
总之，高分辨率城市形态学数据集建设既是城市气象环境精细化模拟的基础，也能基于数据集的分析评估城市热环境和城市风环境现状，构建城市气候环境综合分析图，按照气候功能（作用空间、补偿空间、空气引导通道）划分城市气候空间单位，将城市气候评估与分析结果可视化，明确城市气候问题。