一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统

摘要

本发明涉及城市设计技术领域，用于解决现有的城市设计测绘系统无法根据城市规划需求对规划合理性进行分析的问题，具体为一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统，包括设计管理平台，所述设计管理平台通信连接有测绘模块、模型构建模块、规划分析模块、住宅分配模块以及存储模块；所述测绘模块用于对城市设计的基础数据进行获取，所述基础数据由平面位置和高程数据两种信息组成，所述模型构建模块用于根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型；本发明可以对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析，在不合格时对双普对象进行重新规划，从而实现对已有规划方案进行优化的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及城市设计技术领域，具体为一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统。

背景技术

“城市规划”是规范城市发展建设，研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图，是城市管理的重要组成部分，是城市建设和管理的依据，也是城市规划、城市建设、城市运行三个阶段中的前提。

现有的城市设计实景三维测绘系统无法根据城市规划需求对规划合理性进行分析，因此无法对已经完成的规划方案进行优化，同时也不能够进行资源分配分析。

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有的城市设计测绘系统无法根据城市规划需求对规划合理性进行分析的问题，而提出一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统，包括设计管理平台，所述设计管理平台通信连接有测绘模块、模型构建模块、规划分析模块、住宅分配模块以及存储模块；

所述测绘模块用于对城市设计的基础数据进行获取，所述基础数据由平面位置和高程数据两种信息组成；

所述模型构建模块用于根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型；

所述规划分析模块用于通过城市设计模型对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析并通过检测分析结果对城市规划是否合格进行判定；

所述住宅分配模块用于对完成技术性与艺术性检测的检测对象进行住宅面积分配。

进一步地，规划分析模块对城市规划的技术性进行检测分析的具体过程包括：将城市设计模型分割为检测对象i，i=1，2，…，n，n为正整数，获取检测对象i的土地数据、道路数据以及公共数据；通过对检测对象i的土地数据、道路数据以及公共数据进行数值计算得到检测对象i的技术系数JSi；通过存储模块获取到技术阈值JSmin，将检测对象i的技术系数JSi与技术阈值JSmin进行比较并通过比较结果将检测对象标记为技普对象或技术对象。

进一步地，所述检测对象i的土地数据为检测对象i的土地占用总面积值：检测对象i的道路数据为检测对象i的公路占用总面积值；检测对象i的公共数据为检测对象i的公共设施占用总面积值；公共设施包括公共行政设施、公共信息设施、公共卫生设施、公共体育设施、公共文化设施以及公共交通设施。

进一步地，若技术系数JSi小于等于技术阈值JSmin，则判定检测对象的规划技术性不合格，将对应的检测对象标记为技普对象；若技术系数JSi大于技术阈值JSmin，则判定对应的检测对象的规划技术性合格，将对应的检测对象标记为技术对象。

进一步地，规划分析模块对城市规划的艺术性进行检测的具体过程包括：获取检测对象i的公园数据以及广场数据，检测对象i的公园数据为检测对象i内所有公园的占地总面积值；检测对象i的广场数据为检测对象i内所有广场的占地总面积值；通过对检测对象i的公园数据、广场数据以及土地数据进行数值计算得到检测对象i的艺术系数YSi；通过存储模块获取到艺术阈值YSmin，将检测对象i的艺术系数YSi与艺术阈值YSmin进行比较并通过比较结果将检测对象标记为艺普对象或艺术对象。

进一步地，若艺术系数YSi小于等于艺术阈值YSmin，则判定检测对象的规划艺术性不合格，将对应的检测对象标记为艺普对象；若艺术系数YSi大于艺术阈值YSmin，则判定检测对象的规划艺术性合格，将对应的检测对象标记为艺术对象。

进一步地，规划分析模块对城市规划是否合格进行判定的具体过程包括：将既是技术对象又是艺术对象的检测对象标记为技艺对象；将既是技普对象又是艺普对象的检测对象标记为双普对象；将技艺对象的数量标记为m，将m与n的比值标记为规划合格比，通过存储模块获取到规划合格阈值，将规划合格比与规划合格阈值进行比较：若规划合格比小于等于规划合格阈值，则判定城市规划不合格，规划分析模块向设计管理平台发送重新规划信号，设计管理平台接收到重新规划信号后对双普对象进行重新规划；若规划合格比大于规划合格阈值，则判定城市规划合格，规划分析模块向设计管理平台发送规划合格信号。

进一步地，住宅分配模块对完成技术性与艺术性检测的检测对象进行住宅面积分配的具体过程包括：获取检测对象i的技术系数JSi与艺术系数YSi，通过对技术系数JSi与艺术系数YSi进行数值计算得到检测对象i的宜居系数YJi；对检测对象i的宜居系数YJi建立宜居集合{YJ1，YJ2，…，YJn}，对宜居集合进行方差计算得到资源分配系数ZF，通过存储模块获取到资源分配阈值ZFmax，将资源分配系数ZF与资源分配阈值ZFmax进行比较：若资源分配系数ZF大于等于资源分配阈值ZFmax，则判定城市规划的资源分配不合理，住宅分配模块向设计管理平台发送重新分配信号；若资源分配系数ZF小于资源分配阈值ZFmax，则判定城市规划的资源分配合理，对每一个检测对象i进行人口划分。

进一步地，住宅分配模块对检测对象i进行人口划分的过程包括：将检测对象i的宜居系数YJi的总和标记为宜居表现值，将检测对象i的宜居系数YJi与宜居表现值的比值标记为检测对象i的分配系数，将检测对象i的分配系数与城市总人口的乘积标记为检测对象i的分配人口，根据检测对象i的分配人口进行住宅房屋规划。

进一步地，该基于大数据的城市设计实景三维测绘系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：通过测绘模块对城市设计的基础数据进行获取；

步骤二：通过模型构建模块根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型；

步骤三：规划分析模块通过城市设计模型对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析并得到双普对象与技艺对象，在城市规划不合格时对双普对象进行重新规划；

步骤四：在检测对象完成技术性与艺术性检测之后，通过住宅分配模块对城市资源分配合理性进行分析，在资源分配合理性合格时为每一个检测对象进行人口分配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过规划分析模块可以对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析，技术性检测能够对城市规划是否满足民生需求进行分析，艺术性检测能够对城市规划是否满足娱乐需求进行分析，从多角度进行规划合理性分析并通过分析结果将检测对象进行区分，通过技艺对象数量与总数量的比值大小对城市规划是否合格进行判定，在不合格时对双普对象进行重新规划，从而实现对已有规划方案进行优化的目的，提高城市规划方案的合理性。

2、通过住宅分配模块可以通过对检测对象的艺术性与技术性进行分析得到宜居系数，从而对检测对象适宜居住的程度进行判定，宜居系数越高的检测对象，计划所容纳的居住人口也就越多，在已有的规划方案基础上根据资源分配进行人口分配，实现人均分配资源的区域平均的目的，提高城市资源分配的合理性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一的系统框图；

图2为本发明实施例一中规划分析模块的工作流程图；

图3为本发明实施例二的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

城市规划是以发展眼光、科学论证、专家决策为前提，对城市经济结构、空间结构、社会结构发展进行规划，常常包括城市片区规划。具有指导和规范城市建设的重要作用，是城市综合管理的前期工作，是城市管理的龙头。城市的复杂系统特性决定了城市规划是随城市发展与运行状况长期调整、不断修订，持续改进和完善的复杂的连续决策过程。

实施例一

请参阅图1所示，一种基于大数据的城市设计实景三维测绘系统，包括设计管理平台，设计管理平台通信连接有测绘模块、模型构建模块、规划分析模块、住宅分配模块以及存储模块。

测绘模块用于对城市设计的基础数据进行获取，基础数据由平面位置和高程数据两种信息组成，数据获取的方法包括在野外利用GPS、全站仪等仪器直接进行测量，从航空影像遥感图像及已有地形图上采集，利用数字摄影测量系统获取等，方法的选用取决于源数据获得的可行性、DEM的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等，DLG的获取方法有全野外数字化测图、已有图纸矢量化及利用全数字摄影测量系统生成等，数字正射影像(DOM)采用全数字摄影测量方法获取。

模型构建模块用于根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型，三维模型是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示，显示的物体可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体，任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。

请参阅图2所示，规划分析模块用于通过城市设计模型对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析：将城市设计模型分割为检测对象i，i=1，2，…，n，n为正整数，获取检测对象i的土地数据TDi、道路数据DLi以及公共数据GGi；检测对象i的土地数据TDi为检测对象i的土地占用总面积值：检测对象i的道路数据DLi为检测对象i的公路占用总面积值；检测对象i的公共数据为检测对象i的公共设施占用总面积值；公共设施包括公共行政设施、公共信息设施、公共卫生设施、公共体育设施、公共文化设施以及公共交通设施；通过公式

住宅分配模块用于对完成技术性与艺术性检测的检测对象进行住宅面积分配：获取检测对象i的技术系数JSi与艺术系数YSi，通过公式

实施例二

请参阅图3所示，实施例一中基于大数据的城市设计实景三维测绘系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：通过测绘模块对城市设计的基础数据进行获取，基础数据由平面位置和高程数据两种信息组成；

步骤二：通过模型构建模块根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型；

步骤三：规划分析模块通过城市设计模型对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析，技术性检测能够对城市规划是否满足民生需求进行分析，艺术性检测能够对城市规划是否满足娱乐需求进行分析，从多角度进行规划合理性分析并通过分析结果将检测对象进行区分，通过技艺对象数量与总数量的比值大小对城市规划是否合格进行判定，在不合格时对双普对象进行重新规划；

步骤四：在检测对象完成技术性与艺术性检测之后，通过住宅分配模块对城市资源分配合理性进行分析，在资源分配合理性合格时为每一个检测对象进行人口分配，宜居系数越高的检测对象，计划所容纳的居住人口也就越多，在已有的规划方案基础上根据资源分配进行人口分配，实现人均分配资源的区域平均的目的，提高城市资源分配的合理性；

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的技术系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如技术系数与公共数据的数值成正比。

本发明在使用时，通过测绘模块对城市设计的基础数据进行获取；通过模型构建模块根据测绘模块获取的基础数据进行城市的三维模型构建，得到城市设计模型；规划分析模块通过城市设计模型对城市规划的技术性与艺术性进行检测分析并得到双普对象与技艺对象，在城市规划不合格时对双普对象进行重新规划；在检测对象完成技术性与艺术性检测之后，通过住宅分配模块对城市资源分配合理性进行分析，在资源分配合理性合格时为每一个检测对象进行人口分配。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。