一种基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法

摘要

本发明公开了一种基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法。本发明通过包络线实现对城市历史文化资源科学理性地评价分析，可以对城市文化特色进行挖掘和综合考察，从而为建筑和规划设计提出指引，具有广泛的适应性；本发明通过包络线图分析所得的关联区和控制线的直观显示增强了评价结果的可视性；本发明基于计算机数字平台保证了分析过程和结果准确性，提高工作效率；本发明通过包络分析实现了区域历史资源点的关联度评价，其操作方法具有可移植性、技术门槛低、可操作性强，适用于城市遗产保护规划设计和城市历史空间资源配置，对规划工程实践具有实际应用意义。

说明书

技术领域

本发明涉及城市空间资源评价方法，特别是涉及一种基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法。

背景技术

城市历史文化资源评价是建筑保护和城乡规划工程实践的重要环节，也是历史文化名城保护、历史文化街区保护、建筑遗产保护、城市历史研究中不可或缺的重要技术手段。随着计算机技术和信息处理技术的飞速发展和广泛应用，为城市历史文化资源评价分析提供了技术条件，其中包络线图作为一种科学理性的分析方法落实于空间有别于传统历史资源定性分析。包络一词形象地说就是许多线(包括直线、曲线、折线、切线等)的交织，外观看起来是包起来的一样，这些线即称为包络线(Envelope)，在不同学科领域包络线所指代的含义和表现出的图形关系都各不相同。在建筑和城乡规划学科中，包络线指城市空间中各资源点两两联系的连接线，包络线交织所形成的包络图不但指示了资源点之间的关联程度，同时还将城市空间划分为不同的关联片区。本发明通过连接资源点生成包络线，并根据包络线的密集程度和形成的图形趋势来判断资源点之间关联程度，进而划定关联区和控制线，为实现历史资源评价的科学理性分析提供了可能性。本发明可以对资源点关联度及更大范围内的文化特色进行挖掘，从而为文化风貌体系、游憩活动体系和观览展示体系的结构设计提出指引，对城市人文要素和文化内涵作出多维度的综合考察，具有广泛的适应性。

在以往的建筑和城乡规划设计工程实践中，设计人员往往凭借经验和主观判断对城市文化资源点进行定性评价，缺乏科学理性的分析技术，而且也未能落实到城市空间上。本发明通过包络线实现对城市历史文化资源科学理性地评价分析，可以对城市文化特色进行挖掘和综合考察，从而为建筑和规划设计提出指引，具有广泛的适应性；本发明通过包络线图分析所得的关联区和控制线的直观显示增强了评价结果的可视性；本发明基于计算机数字平台保证了分析过程和结果准确性，提高工作效率；本发明通过包络分析实现了区域历史资源点的关联度评价，其操作方法具有可移植性、技术门槛低、可操作性强，适用于城市遗产保护规划设计和城市历史空间资源配置，对规划工程实践具有实际应用意义。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法，包括以下步骤：

S1：确定历史资源点，将历史资源点矢量化后输入计算机工作站，进行格式转换，然后叠加到城市数字地图信息平台，生成历史资源点的空间数据库；

S2：在历史资源点的空间数据库中，通过将历史资源点两两连线来绘制包络线，这些包络线交织叠加形成网络，叠合城市数字地图后生成历史资源包络图，然后将最终形成的封闭区域提取并标识出外轮廓线，直观显示历史资源点整体包络范围，即历史资源关联区；

S3：通过分析包络线密度来评价历史资源包络关联度，根据包络线密度不同将历史资源关联区进一步划分为若干扇面，即不同的关联扇区；然后通过调整色阶来区分各个关联扇区，根据包络线的集群特征来分析包络线集主要趋势线，将核心线集的平均方向提取出来并绘制控制线，最后将结果通过绘图设备输出为工程图纸。

进一步，所述步骤S1中，历史资源点通过以下方法确定：根据城市总体规划和城市历史保护规划中确立的历史遗产或文化资源点来提取历史资源点的基础数据，包括历史建筑、历史构筑物和历史街区。

有益效果：本发明具有如下的有益效果：

1)本发明通过包络线实现对城市历史文化资源科学理性地评价分析，可以对城市文化特色进行挖掘和综合考察，从而为建筑和规划设计提出指引，具有广泛的适应性；

2)本发明通过包络线图分析所得的关联区和控制线的直观显示增强了评价结果的可视性；

3)本发明基于计算机数字平台保证了分析过程和结果准确性，提高工作效率；

4)本发明通过包络分析实现了区域历史资源点的关联度评价，其操作方法具有可移植性、技术门槛低、可操作性强，适用于城市遗产保护规划设计和城市历史空间资源配置，对规划工程实践具有实际应用意义。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中方法的流程图；

图2是本发明具体实施方式生成的历史资源点包络线集示意图；

图3是本发明具体实施方式生成的历史资源关联区示意图；

图4是某城市历史资源点空间数据库示意图；

图5是某城市历史资源点包络线集示意图；

图6是某城市历史资源点包络线外轮廓即关联区示意图；

图7是某城市历史资源点包络线密度分析格栅结果示意图；

图8是某城市历史资源关联区等级划分示意图；

图9是某城市历史资源关联控制线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的介绍。

本具体实施方式公开了一种基于包络线图分析的历史资源点关联度评价方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1：确定历史资源点，将历史资源点矢量化后输入计算机工作站，进行格式转换，然后叠加到城市数字地图信息平台，生成历史资源点的空间数据库；

S2：在历史资源点的空间数据库中，通过将历史资源点两两连线来绘制包络线，这些包络线交织叠加形成网络，叠合城市数字地图后生成历史资源包络图，然后将最终形成的封闭区域提取并标识出外轮廓线，直观显示历史资源点整体包络范围，即历史资源关联区；如图2和图3所示；

S3：通过分析包络线密度来评价历史资源包络关联度，根据包络线密度不同将历史资源关联区进一步划分为若干扇面，即不同的关联扇区；然后通过调整色阶来区分各个关联扇区，根据包络线的集群特征来分析包络线集主要趋势线，将核心线集的平均方向提取出来并绘制控制线，最后将结果通过绘图设备输出为工程图纸。

其中，步骤S1具体包括以下步骤：

S1.1：根据某城市总体规划和城市历史保护规划，将全市所有历史文化遗产提取出来，包括5个国家重点文保单位、4个省级文物保护单位和17个市级文物保护单位，共26个历史文化资源点，将所有历史资源点的矢量数据导入计算机工作站；

S1.2：在AutoCAD软件平台中将步骤S1.1中的历史资源点矢量数据转换为点参数后以DXF格式存储；

S1.3：在ArcGIS软件中，点击“Add data”选取DXF文件后单击“Add”，并继续选择“Point”后单击“Add”导入点状要素，右击此点状要素图层选择“Data”再选择“ExportData”，在对话框中选择导出文件存放路径，保存为SHP格式；

S1.4：在ArcGIS软件中加载某城市数字地图，点击“Add data”选取该城市全域的SHP格式数字地图文件后单击“Add”，再一次点击“Add data”导入步骤S1.3得到的点状要素SHP文件，同时勾选以上两个图层生成某城市历史资源点的空间数据库，如图4所示。

步骤S2具体包括以下步骤：

S2.1：在ArcGIS软件中将所有历史资源点要素进行两两连线，首先为线要素创建一个新图层，具体做法是在Catalog里右键“New”选取“Shapefile”，在对话框中指定Feature Type为“Polyline”确定后创建一个新的多段线图层，命名为“包络线”；

S2.2：右击“包络线”图层后，选择“Edit Features”并点击“Start Editing”，选取Construction Tools(构造工具)为“Line”形式连接两个点要素后按F2键生成一个线段；

S2.3：重复步骤S2.2的操作，按照点的顺序进行两两排列组合，直到所有点均覆盖到且连线不重复，最终形成由多个线段交织叠加的网络，即某城市历史资源点包络线集，如图5所示；

S2.4：将最终形成的封闭区域提取并标识出外轮廓线，得到历史资源关联区，用于显示历史资源点整体包络范围；具体操作为，在Catalog中右键“New”选取“Shapefile”，在对话框中指定Feature Type为“Polyline”确定后创建一个新图层命名为“关联区”，右击图层选择“Edit Features”并点击“Start Editing”，选取Construction Tools为“Line”形式，将步骤S2.3包络线集按外轮廓描绘成闭合线段，按F2键完成；通过最终形成的包络线外轮廓划定出某市的市域资源点关联区，如图6所示。

步骤S3具体包括以下步骤：

S3.1：运用ArcGIS软件的空间分析工具对所得包络线进行密度分析，具体操作为：点选“Density”工具集中的“Line Density”工具，在对话框中输入要素为步骤S2.1中包络线SHP格式文件，指定输出文件保存位置后点选确定得到包络线密度分析的栅格图，颜色越深代表包络线关联程度越高，如图7所示；

S3.2：根据包络线密集程度将历史资源关联区进一步划分为若干扇面，越密集的区域为关联程度越高的区域，反之为关联程度越低的区域；根据步骤S3.1的分析结果，得到最高关联度的Ⅰ级关联区1个，由高到低分别划分出Ⅱ级关联区2个、Ⅲ级关联区3个、Ⅳ级关联区5个，如图8所示；

S3.3：根据包络线的集群特征和密集程度提取出分析包络线集的主要趋势方向，根据主要趋势方向绘制多条历史资源控制线，包括1条城市级历史资源控制线和多条城市区级控制线，以用于未来规划设计中推敲区域轴线或历史空间结构；

S3.4：最后将历史资源评估结果，包括历史资源包络线集、关联区、控制线等，通过绘图设备输出为工程图纸，进而为风貌、观览路径和活动空间等的设置提供参考，以便用于未来进一步深化建筑、景观等细节设计。