U3DWind：用于城市空中交通的低空风场数据集与基准

城市空中交通（UAM）需要对低空风危害进行可靠评估，因为风、阵风和建筑诱发湍流已被认为是影响飞行器稳定性、航线可行性、垂直起降场选址和空域管理的关键因素。虽然风洞实验、计算流体力学（CFD）、多尺度降尺度、降阶模型和无人机规划数据集推动了风感知分析的发展，但用于数据驱动的城市尺度UAM规划的公共资源在地理覆盖、场景多样性、垂直范围、建筑真实性和任务导向基准方面仍然有限。为了解决这一差距，我们引入了U3DWind，这是一个使用我们GPU加速的格子玻尔兹曼方法-大涡模拟（LBM-LES）框架生成的建筑解析低空风场数据集，用于快速城市流动模拟。U3DWind覆盖中国五个特大城市：北京、上海、广州、深圳和香港。它包含720次模拟，每个城市有16个入流方向、三个参考风速和三个季节性大气情景（年度、夏季和冬季）。在10米网格分辨率下，数据集提供三维三分量（3D3C）速度、湍流动能（TKE）、流动密度和流体-固体掩码。为了支持与运行相关的评估，我们进一步定义了五个基线任务：风场预测、稀疏传感器风场重建、场地风暴露排名、适航风合规风险评分和噪声传播建模。作为一个多城市、建筑解析的3D城市风场数据集，U3DWind能够系统评估低空交通场景中的风致影响，并为城市空域管理和数据驱动的高保真城市流动模拟提供开放基准。