随着我国新农村建设进程的加快实施,科学合理性的规划建设显得尤为重要。而现阶段多处于无序的自发性低水平阶段,缺乏相关成熟的理论支撑与深入研究,不同反射率下垫面对建筑室外热环境及人员活动区的微气候会产生很大影响,农村房屋建筑周边下垫面布局混乱、室外热物理环境差等问题急需解决。基于此,本文采用实验测试的研究方法,通过查阅相关文献和发展现状以及对呼和浩特周边农村进行走访调研,以下垫面反射率为研究切入点,对农村室外热环境进行深入研究,以期为改善农村热物理环境、提升室外热舒适性提供理论支撑。本文主要开展了以下几方面研究:1、为综合分析下垫面试样反射率规律与影响因素,根据现有曲面试样反射率测量规范与方法,创建一种新型下垫面太阳反射率综合测量装置,可实现不规则表面试样反射率、目标区域下垫面浅层地温场、近地面热环境以及小气候物理环境的综合监测。通过测量得出参考板反射率,结果表明:参考板测量结果与ASTM-E1918-16标准结果误差在0-0.04之间,验证了测试方法与参考板的可靠性与准确性。2、为准确量化下垫面覆盖率及孔隙率两特征参数,采用传统的MATLAB图像处理方法进行直方图二值化等运算处理,引入五种梯度算子边缘检测,用于进一步精细化边缘识别。根据相关性与标准差验证,并结合形态学闭合运算图边缘对比,发现:Canny算子对于草地下垫面图像检测最优,对于砂石下垫面、砖质下垫面、草嵌砖下垫面孔隙率与覆盖率边缘检测识别更为精准的是Canny算子、Roberts算子与Canny算子。3、为量化农村不同反射率下垫面的太阳辐射吸收能力,揭示不同下垫面反射率的波动规律,基于ASTM标准实验平台,扩展研发出适用于呼和浩特农村典型下垫面现场反射率综合测量装置与方法,并进行室外现场分组实验,依次监测了草地、砂石、砖质、草嵌砖四种典型农村下垫面。为揭示下垫面反射率波动受特征参数的影响关系,通过精准化边缘检测识别,梯度量化每组下垫面特征参数并连续性观测反射率波动。四种下垫面反射率稳定波动区段都在11:00-15:00之间,其他时间段规律不明显。此时的太阳高度角达到峰值前后,能够更好的揭示下垫面的降温能力及造成的热环境差异。实验分析发现:草地下垫面覆盖率提高0.6,反射率降低0.0290;砂石下垫面孔隙率提高0.0482,反射率降低0.0420;砖质下垫面孔隙率提高0.1936,光谱色由浅变深,反射率降低0.0477;草嵌砖下垫面作为反射率特征规律对比试样不作特征参数分组实验。草地覆盖空间与多孔结构间的增加提高了多重反射效应,导致更多的太阳辐射被消耗于表面结构,同时偏深的下垫面光谱颜色会吸收更多的太阳辐射,故反射率降低。4、为研究下垫面反射率变化造成的室外热环境差异,通过监测目标下垫面与裸地下垫面浅层地温场以及近地面热成像阵列图进行关联性分析。研究发现,使近地面温度降低的能力上:草地>草嵌砖>砖质>砂石。对于草地绿化型下垫面,提高草地覆盖率伴随着反射率的降低,反射出更少的太阳辐射但能有效降低近地面温度,与垫面光谱颜色变浅、水分子含量增多有关;对于砂石与砖质硬化型下垫面,提高表面孔隙率伴随着反射率的降低,但降低近地面温度的能力差异不大,与孔隙结构与形状多样使多重反射不规则变化有关,光谱色偏浅也有降低近地面温度的能力,但反射率偏高会引起眩光刺眼现象。综合考虑下垫面冷热均匀性、反射率与热环境关系,合理运用高反射率硬化型下垫面并合理增加低反射率绿化型下垫面将有助于提高室外热舒适性。