随着全球变暖和城市热岛效应叠加，中高纬度地区大多数城市的热环境不断恶化，已成为一个广泛研究的问题。其中，建成区内密集的建筑和其他人工构筑物导致室外气温升高，热环境质量降低；而绿化则可以在一定程度上缓解城市高温并优化室外热环境。但目前已经发表的成果大多集中于水平层面；由于三维城市形态具有更高的精度，近年来开始引起学者的广泛关注。本系列研究以徐州市为例，采用移动观测方法获取徐州市多条道路沿线的地理坐标、影像和气象数据，以探索道路沿线的多类城市元素与热环境参数之间的关系。
道路沿线的城市元素通过SegNet（一种深度学习方法）解译道路沿线影像，划分为天空、地上构筑物、道路、绿化、行人和车辆，共计6种类型；并拓展绿视率的概念形成视觉指数分别表示上述6种元素，包括天空视率（SVI）、地上构筑物视率（CVI）、硬化地表视率（R&PVI）、绿视率（GVI）、行人视率（HVI）和车辆视率（VVI）。室外热环境参数包括气温（T_a）、相对湿度（RH）、温度湿度指数（THI）和太阳辐射（SR）。
徐州市景区—市区—郊区道路沿线的各类视觉指数均存在变化，CVI和GVI有显著的梯度变化；而道路沿线也呈现出明显的城市热岛效应和城市干岛效应。相关性分析结果表明，气温分别与绿视率和构筑物视率在0.01水平上呈负相关和正相关关系；绝对湿度则分别与绿视率和构筑物视率在0.01水平上呈正相关和负相关关系。GVI对气温影响最高（19.77%），而构筑物视率对湿度影响最高（27.35%）。聚类分析表明以GVI和CVI为属性和以气温和绝度湿度为属性的2种聚类结果存在少许差异点，这些差异点主要分布在路口、水体、山体和高层建筑群之间，其原因可以归结为硬化地表面积较大、地表上空开阔度高、或者高层建筑遮荫作用强。
在徐州市多种道路和用地类型进行观测时，6种视觉指数分为“天”、“地”和“人”三类，其中“天”包含SVI，“地”包括CVI、R&PVI和GVI，“人”则包括HVI和VVI。在局地空间和短时间尺度上，“地”对气温和湿度最为重要，而“天”和“地”的共同作用对SR起主导作用。“人”在有限的范围内影响着这些户外热环境参数。此外，在夜间城市道路沿线的元素影响室外热环境的作用得到加强，其原因可能在于缺少了太阳辐射的重要能量输入，贮存于地表各类元素中的能量开始起主导作用。

城市热环境; 微气候; 构筑物视率; 绿视率; 移动观测; SegNet