大规模城市风场研究在城市环境定量评估方面起着重要作用,有助于解决城市大气污染物扩散、行人风舒适度、城市热岛效应以及城市自然通风等问题,是城市微气候研究的热点问题之一。随着城市地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）的不断发展完善,使得基于形态学方法研究城市风场特性成为可能。本研究将首先开发建筑群三维实体模型的快速建立方法,对比形态学方法识别地表粗糙度的精度,并初步验证计算流体动力学评估城市风场的可靠性。Visual Studio集成开发环境下创建Object ARX应用程序对AutoCAD软件进行二次开发,并基于GIS数据库实现大规模城市建筑群快速批量建模、地面粗糙度类别和不同风向下城市建筑群阻塞率获取。基于形态学方法,创建Object ARX应用程序自动提取城市表面气动粗糙参数z₀和z_d。采用欧洲荷载规范建议,提取深圳市气象局桂园站上游2 km迎风长度范围内z₀和z_d,对比英国工程科学数据组织（ESDU）及澳大利亚/新西兰（AS/NZS）规范知,RT和Rau方法更接近于规定的城市区域经验值。选取桂园站和平安站实测气象数据中的平稳风速记录,以桂园站风速为参考风速,结合形态学方法的z₀和z_d预测了上游来流风速剖面及平安站风速。量化参考风速大小、形态学方法及风速剖面对平安站风速预测精度的影响,结果显示平稳中性大气边界条件下Bot方法的z₀和z_d结合对数率风速剖面预测效果最好。基于计算流体动力学方法,城市风场评估将以日本建筑学会验证项目中新潟县为例,采用多面体网格划分计算域并选取WALE LES和基于SST k-w的DES方法模拟了新潟县瞬态风场。借助高质量风洞实测数据对湍流模型精度加以辅助验证。模拟结果表明:WALE LES最为精确,且在模拟建筑物背风侧尾流低风速区域更具优势。两种湍流模型均高估尾流区下游建筑物迎风表面风速。