上海旅游气候舒适度的模糊综合评判

王 凡 许曹华

（上海海事大学商船学院，中国 上海201306)

0 前言

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，外出旅游已成为人们休闲生活中重要的组成部分，气候的变化又时刻影响着旅游活动的舒适度。一般来说，旅游者总是选择最舒适的环境地点和最佳的旅游季节进行旅游，所以，旅游气候的舒适度影响着客流量的季节变化，这也是形成旅游淡旺季的重要因素之一。充分准确评价与合理开发气候资源，成为发展区域旅游业的一项重要工作任务。由于气候成为游客选择旅游时间地点的重要影响因素，因此国内外研究人员对气候舒适度评判进行了大量的研究，并提出多种计算方法对旅游气候舒适度进行预报和评价，并由定性研究分析逐渐转为定量研究分析。

人们在描述说明某地气候时,常用是否“舒适”或“宜人”来评价论述。所谓人体生理的舒适度,是指人体对其所处的环境或日照感到好适应且无需调节时的感觉状态。根据表1各年代研究者对气象指标研究情况，表明影响人体舒适度的气象因素是多方面的,其中主要的是温度、湿度和风速，故引入舒适度来定量地表征气候对人的适宜程度。

表1 各年代研究者对气象指标研究情况

1 资料来源

由于上海位于长江三角洲的前缘，属于典型的亚热带海洋性季风气候，四季分明，温和湿润，雨水充足，且多集中在4-9月。上海气温最热的时候是在7～8月，超过35℃的高温天数有10天左右，并且6月中旬至7月上旬是梅雨季节，阴雨连绵；8月底到9月上中旬是台风多发季节，常有突如其来的狂风暴雨；最冷的时候是1月下旬到2月初，虽然很少有降雪，但湿冷的空气、刺骨的北风往往令人难以忍受，要注意防寒保暖。根据天气网记录数据，选取上海城市天气3年(2011-2013年)9月下旬-11月上旬的天气进行分析研究。

2 分析评价方法

对舒适度的评价方法,是以集合论为基础,利用美国学者L.A.查顿提出的模糊集合的概念,在普通集合中,元素X对集合A的隶属关系只有0和1两种情况,而模糊集合则把X对A的隶属程度从0或1扩充为[0,1]这样一个实数闭区间。如果在论域U上,每一个元素x都与一个μA（x）相对应,且μA（x）满足：0≤μA（x）≤1,则μA（x）就确定U上的一个模糊子集A,并称μA（x）为A的隶属函数。它反映的U中任一元素对模糊子集A的隶属程度。

为了评判上海旅游气候舒适度的水平分布,本文选取2011-2013年)9月下旬-11月上旬的日平均气温、相对湿度和平均风速为资料,作为评价气候环境对人体舒适度的影响因素,故：

选定因素的论域为：U=(气温t、相对湿度f、风速v)；

评价的论域为：A=(很舒适B1,舒适B2,较舒适B3,不舒适B4)。

根据环境卫生学理论以气温24℃、相对湿度70%和风速2m/s作为人体最舒适的气候条件建立隶属方程，但实际情况可能有所差别，气温仅代表空气的冷暖程度，在其他因素的影响下，相同的人在相同的气温条件下也可能感受不一样。只有在综合湿度和风速的情况下，才能合适地表示出人体对环境冷暖程度的感受，参考其他学者提出的标准并结合上海市气候特征对比观察，认为气温22℃、相对湿度70%和风速2 m/s是在上海人体感觉最舒适的气候条件，以此为标准对三个因素分别建立隶属函数方程为：

将上海的气候要素值分别带入隶属方程，即可得到各候平均气温、平均相对湿度和平均风速的隶属函数值。并规定各因素隶属的函数值如下：

将平均气温、相对湿度和风速作为单个因素，建立U到A的单因素评判矩阵R，R中的每一个元素是U中各因素隶属函数值对应A中各等级的个数在该因素中所占的百分率。如对于10月下旬，旬平均气温属最舒适、舒适、较舒适和不舒适的次数分别为3、2、5和5，它们在3年气温记录中所占百分率分别为20.0%、13.3%、33.3%和33.3%,这是R中第一行元素；再对相对湿度和风速进行同样的计算，便可得到2011-2013年10月下旬上海市舒适度的单个因素的评判矩阵为：

由于多种因素的综合才能准确反映气候舒适度，并且各种气象要素对其影响并非处于同样重要地位，其中气温影响最大，相对湿度和风速处于有次要影响，需考虑三要素权重的分配来做出综合性评判。根据近代学者们的经验总结和研究结果，设定三要素权重的分配为：V=（0.60 0.20 0.20）。模糊综合评判决策存在加权平均和极大—极小两种不同的算法，由于极大—极小算法计算得出的气候舒适度值差异较小，因此由B=V×R通过取大取小法则来计算得到气候舒适度的综合评判结果，经过归一化数学处理后，可得各旬气候舒适度综合评价结果。如10月下旬气候舒适度综合评判结果如下：

以此类推，再对其他候进行同样的运算。

3 对上海旅游气候资源的评价

图1 上海旅游气候的综合舒适指数柱状图

从图1的综合舒适指数的柱状图来看,10月上旬最高,较舒适天气。9月夏季的一些余热天气还没有散去，并且会有台风带来的雨水天气，所以天气舒适指数并不高;10月下旬开始，天气转凉，并且会有10天左右5级以上的劲风天气，天气舒适度开始下降。如果在舒适度不好的时间段来上海旅游的话，就应该尽量选择以室内参观为主的景点，如上海城市规划展示馆，上海科技馆，上海市博物馆。

上海旅游资源丰富,通过对气候舒适度的模糊综合评价,上海各月份以及上半月和下半月气候舒适度指数各不相同,综合指数普遍不高。因为属于亚热带海洋性季风气候，4～9月多雨水，7～8月高温，8月底到9月上中旬是台风多发季节，11月开始转冷。其中适合旅游的天气在十一黄金假期期间，正好是一段非常适宜的旅游时段，在此期间,应有针对性的开发适合旅游者的旅游产品，给游客最佳体验，宣传上海旅游品牌。

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