随着全球气候变化背景下极端天气事件频发，台风等高影响天气对沿海城市低空交通运行、应急物流保障及城市精细化管理带来了新的挑战。无人机作为低空经济的重要载体，在灾害监测、应急救援、物资配送及基础设施巡检等方面具有广阔应用前景。然而，台风条件下复杂城市建筑群会产生显著的风场加速、减速及湍流效应，使局地风环境呈现强烈的空间异质性，传统基于中尺度气象数据或静态风场假设的无人机部署方法难以准确反映真实飞行环境，制约了无人机在极端天气条件下的安全运行和高效应用。
针对上述问题，本研究构建了基于中尺度数值天气预报模型（WRF）与计算流体力学（CFD）耦合的城市风环境模拟框架，实现台风全过程城市近地层精细风场模拟。在此基础上，结合无人机能耗模型、飞行安全约束及风场信息，建立面向最低能耗的无人机低空部署策略，对不同风速、风向条件下无人机飞行路径、禁飞区域及能源消耗特征进行了系统分析，并评估了复杂城市风环境对无人机部署能力的影响。
研究结果表明，相较于仅采用WRF模拟结果，WRF-CFD耦合模拟能够更准确地刻画建筑物及复杂地形引起的局地风速放大、遮挡效应以及风向偏转特征，有效提高城市低空风环境的模拟精度。台风过程中，即使背景风速相近，不同风向作用下建筑物诱导的局地风场差异仍可导致研究区域禁飞范围发生显著变化，影响无人机可部署区域及飞行可达性。随着风速不断增强，无人机最优飞行路径逐渐偏离最短路径，返航阶段受迎风影响更加明显，飞行能耗快速增加，表明在极端天气条件下，风场分布及飞行方向已成为影响无人机部署效率和运行安全的重要因素。此外，高层建筑对局地风环境具有显著放大作用，不同风场条件下无人机飞行路径差异进一步增大，说明极端天气下应结合实时风场信息开展动态部署与路径优化。
本研究建立了面向极端天气条件的城市低空风环境模拟与无人机部署一体化分析框架，可为复杂城市环境下无人机应急物流、灾害巡检及低空交通运行提供科学依据，对提升城市灾害应急保障能力、促进低空经济安全发展以及推进气候适应型城市建设具有重要的理论意义和应用价值。
 

低空经济,城市风环境,台风,无人机部署,中小尺度耦合