低空空域是低空经济的空间载体，其可用性直接决定各类低空运行场景的落地边界。然而，当前空域管理仍普遍依赖粗粒度分类与保守限制，既缺乏对城市三维形态复杂性的刻画能力，也难以反映地面人群活动的时空动态。城市上空究竟有多少空域可用、可用在哪些高度、可用在什么时段，长期缺少城市尺度的定量回答。从已有研究看，风险与通行性两条主线各自取得进展但尚未充分耦合：风险方向常用的均匀暴露模型忽略了人口的空间集聚特征，通行性方向则多沿袭地面交通或民航的可达性思路，对低空特有的建筑遮挡、安全裕度与导航不确定性考虑不足。针对这一问题，研究团队提出了一种面向城市低空空域资源的精细化分析框架，以H3六边形网格为空间离散基础，将人口暴露风险与空域通行性纳入统一评价体系，并引入局部气候区（LCZ）框架建立城市三维形态与空域属性之间的系统映射，为低空空域的科学规划与精准管理提供了新的理论与方法基础。
具体而言，该框架聚焦120米以下（对应我国W类空域）低空空间，由空间离散、双属性量化与耦合分析三个环节构成（图1）。研究采用H3六边形网格将深圳研究区划分为均匀分布的空间单元并在垂直方向分层组织，进而与多源地理数据融合形成城市“三色”（绿地、水体、灰空间）精细单元，其中灰空间又细分为建筑覆盖区、交通区与开敞人群活动区，以对应不同的人口活动模式与遮蔽保护效应。风险侧建立了包含失效概率、坠撞影响面积、人口暴露与伤亡评估的完整模型，并利用逐小时人口热力结合建筑覆盖度推算室内外人口比例，从而突破均匀暴露模型对人口集聚特征的忽略；在此基础上采用新兴时空热点分析识别风险热点的演化格局。通行性侧则在障碍物与禁限飞区边界外设置多级三维缓冲构建地理围栏，将数字障碍空间与网格叠加后，连接各网格中心与其六个邻居并统计连线与障碍的相交情况，合成兼顾无碰撞方向占比、平均与最大碰撞严重度及方向差异性的通行性指数。最后以风险与通行性双阈值开展象限分析，先按建成区强度分级比较宏观差异，再引入LCZ框架作为空间分析单元，通过非参数检验与效应量量化不同城市形态类型间的属性差异。
结果表明，城市低空的风险面貌随时间起伏、随城市形态分异。人口暴露风险在高建成强度区域始终居高，工作日随早晚通勤呈现明显双峰，峰值可达可接受阈值的80倍量级，周末双峰消失而非高峰时段风险普遍抬升。时空热点分析进一步显示，城市中心区、大型商务区与交通枢纽构成稳定的持续型风险热点，而部分城中村与商业中心在周末转为加强型热点，城市外围与低人口密度区域则稳定表现为冷点。通行性的演化则由城市三维形态主导（图2）。深圳建筑高度呈显著长尾分布，多数低于60米，高层建筑数量有限且分布分散，主要集中于中南部与西部；地形上则呈东高西低、中部隆起的格局，东部虽地势较高但建筑稀疏。受此约束，以离地高度为基准的高通行空域比例在60米以下剧烈波动，越过主要建筑群高度后迅速趋稳并收敛至八成半左右；若改以海拔高度为基准，曲线则始终缓慢爬升且上限明显更低——局部高地形叠加建筑与禁限飞区会形成更强约束，说明高度对可用空域的影响具有明显的非线性特征。两类属性耦合后可以看到，可飞空域的垂直分异主要由通行性驱动：低建成区在20米高度即可获得较好的通行条件，中高建成区则需越过60米门槛；高密度建成区30米以下的风险约为全市均值的2.3倍；而80米以上，风险的继续上升被逼近上限的通行性所抵消，可飞空域比例趋于稳定（图3）。引入LCZ框架后，各形态类型间的差异获得更清晰的刻画：自然主导类型与各建成类型在风险维度上始终呈现大效应差异；通行性维度上，紧凑高层与开敞高层这两类区域在50米高度层与其他类型差异最为突出，到120米时差异明显减弱——建筑垂直形态对空域的挤占，会随飞行高度上升而逐步让位。机制分析表明，低空空域资源的可用性并非由单一因素决定，而是建筑三维形态的物理挤占、地形起伏的叠加调节、人口活动的昼夜节律与无人机安全裕度要求共同作用的结果。
该框架的核心贡献在于建立了“人口暴露风险—空域通行性”双目标耦合的精细化评价方法框架，把低空空域从抽象的管理概念转化为可量化、可比较、可分层的空间资源。传统风险评估多以行政边界为单元，容易掩盖空间层次与局地异质性，也难以反映低空环境的动态特征；而以六边形网格为基本单元并叠加通行性维度，使空域评价得以在统一的地理编码体系内展开，将静态的城市形态映射为动态的空间性能，从而清晰揭示不同城市形态下空域资源配置的主要矛盾——尤其在高密度环境中，建筑三维结构与地形起伏的作用尤为关键。对监管平台而言，研究产出的多维网格属性可沿时段与安全裕度两个维度刻画空域状态，直接支撑运行体量边界界定与动态地理围栏参数配置，并具备向四维符合性监控扩展的潜力；若进一步引入航路级空域复杂度指标，还可形成兼顾分钟级战术调整与长期走廊设计的闭环管理体系。对低空公共航路与固定飞行走廊设计而言，城市级风险热点与高通行区域的识别结果，其作用类似城市规划中的选线可行性研究，可为多主体共享航路的走向与分层提供实证依据。此外，各国对低空运行的安全基线与风险容忍度不尽相同：标准过严会抬高准入门槛、抑制中小企业发展，过松则可能在事故后引发高昂的社会成本；随着无人机性能提升、事故率下降与通信导航监视设施完善，实际风险水平将逐步降低，监管方也将获得更大的基线调整空间。从这一视角构建的低空空域评价框架，可将精细化的空域资源信息作为飞行安全、走廊规划、韧性城市建设与可持续出行的重要输入，其方法本身也具有良好的可迁移性，能够推广至其他城市的低空空域评估实践，为在公共安全、产业发展与社会预期之间取得平衡的空域资源配置提供分析工具与决策支撑。
图 1 "风险—通行性"双属性低空空域评价技术框架
图 2 研究区深圳市建筑高度与地形起伏的空间格局：(a)(c) 东西向与南北向的平均地形与建筑天际线，(b) 建筑高度与数字高程空间分布，(d) 建筑高度频率分布，(e) 图（b）黄色方框四个典型子区放大图
图 3 可飞空域比例随高度的变化及风险—通行性象限分析空间格局
论文原文：Hongbo He, Huping Ye, Chenchen Xu, Huanyin Yue, and Xiaohan Liao. Urban low-altitude airspace resources: Integrating risk and accessibility through fine-grained analysis. Cities, 2026: 107190. https://doi.org/10.1016/j.cities.2026.107190