CN103049626A - 基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于城市规划设计领域，尤其是规划设计方案阶段基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法。包括：获取图片；设置标准色值的来源，通过图例提取或设置与国标用地分类相对应的参照值；以二值法处理毛边杂色、划分色彩边界；扫描图片、获取原始像素点的色值；分类统计像素点；判断计算结果是否存在偏差：生成建设用地平衡表。通过本发明方法，在规划设计阶段对*.jpg、*.bmp、*.GIFf等栅格图像，可统计出各类颜色所代表的用地面积，并按GBJ137-90标准制作建设用地平衡表。本发明可进一步对接后续利用功能。可提供excel、GIS等公共格式的数据导出，CAD矢量化转化等。

Description

基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法

技术领域

本发明适用于城市规划设计领域，尤其是规划设计方案阶段的一种建设用地平衡表制作方法。

背景技术

目前规划设计方案阶段使用PSD软件具有诸多优越性，其成果一般为JPG栅格图像。但基于栅格图像的相关的统计分析软件缺乏，导致“建设用地平衡表”很难制作。传统的统计方法需手工逐个色彩统计，然后输入到excel文件再进行分析，或重新制作CAD文件后借助其他插件进行统计，耗费大量时间。

目前图像统计技术主要有：使用离散数学方法计算图像中不规则图形的面积；使用工程数学“二分法（二值化）”方法得出各不规则图形的边界轮廓。

发明内容

本发明采用直接对栅格图像进行分析，得出不同色彩或灰度的图形面积，并按规划比例尺转换成用地面积，按照国家规范制作成标准的“建设用地平衡表”。进而可以为方案分析比较、改进方案提供依据。

本发明的具体技术方案是：

基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法，包括：

步骤1、获取图片；

将现有规划方案图纸保存为常用图片格式（JPG、BMP、PNG）的彩色图或灰度图。图片可以由PHOTOSHOP等绘图软件绘制。

步骤2、设置标准色值的来源，通过提取图例色或直接按国标色得到参照值；

根据《城市用地分类与规划建设用地标准（GBJ 137—90）》要求，从彩色图或灰度图中提取不同用地性质的色块颜色RGB值，作为参照值。该值分别对应国标的R、C、M、W、T、S、U、G、D、E等10大类用地；也可按国标预设10大类色值。

步骤3 、以二值法处理毛边杂色、划分色彩边界；

根据彩色图或灰度图、参照值，用参照值加权平均法，赋予参照值一定的冗余度（即允许一定的色彩偏差），分清色彩边界，即可对彩色图或灰度图进行换色优化，去除毛边杂色，以简化计算，这一做法也叫“二值法”。

由于原始位图（即无损耗的图）保存为JPG等其它格式的图片后，会有精度损失，造成点的色值出现波动偏差，使得图片的色块边界模糊不清。故采用“二值法” 解决此问题，就是把 颜色RGB数值比较接近的若干点，进行二分化（即非此即彼），从而形成明确的边界。这样圈出来的色块，就认为是同一颜色的色块（即同一个用地性质），从而可更换为纯色，达到简化计算的目的。 

二分化的方法是，先取点的色值（是格式为(255,255,255),三个0－255的8位二进制数），然后由软件自动判断生成冗余偏差允许值，从而确定分界条件。也可以人工输入冗余值范围。

如果图片过于粗糙，则建议重新制图。

实际工作中基本可避免这一步，因为原始彩色图片可基本保证无杂色、或很少杂色。但此功能也非常实用，因为很多其他来源的图片可能经过了压缩，造成毛边、杂色等情况，该功能可以很好地发挥作用。

步骤4、扫描图片、获取原始像素点的色值

扫描彩色图或灰度图，索引记录各扫描点坐标、色值及数量。

扫描有三种方式：（1）全像素点遍历扫描。（2）栅格化遍历扫描。（3）随机离散抽样扫描。不同方式效率和精确程度有所不同。

其中，采用第（1）种方法对城市规划专业最适合。

步骤5、分类统计像素点

将灰度图或彩色图扫描点的索引记录与用地性质的色值进行匹配、分类统计，计算出各类用地性质的面积和比例。

计算方法主要步骤：

（1）从彩色图或灰度图中选取包容规划范围的长方形区域，根据比例尺标注计算出区域面积。

（2）空白区域边界扫描，利用离散数学方法计算出不规则边界的实际规划范围面积，排除无用区域。

（3）根据用地性质RGB参照值扫描得出的数据，利用工程数学模型计算出各用地性质面积和比例。

步骤6 、判断计算结果是否存在偏差：

（1）如存在重大偏差，则返回到步骤3流程。对原始彩色图或灰度图、结合参照值做进一步优化调整。

（2）如存在一般偏差，则返回到步骤4流程。选择其他扫描方式，或者三种扫描方式混合使用得出加权平均值。

步骤7、生成“建设用地平衡表”

将步骤5的结果按照（GBJ 137—90）的格式要求生成“建设用地平衡表”，即可提供给设计师判断方案是否符合要求。

本发明可进一步对接后续利用功能。可提供excel、GIS等公共格式的数据导出，CAD矢量化转化等。

附图说明

图1是本发明的实施例示意图。

图2是本发明的基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法流程图。

具体实施方式

实施例1：

 [0026] 如图1和所示，是以某县沿江经济带概念规划方案为例，需要制作建设用地平衡表。在实际工作中对彩色图或灰度图均可处理，本发明仅为按专利申请要求以灰度图做实施例。

如图2所示，建设用地平衡表制作方法流程图。

 步骤1、获取图片；

将现有规划方案图纸保存为常用图片格式（JPG、BMP、PNG）的灰度图。图片可以由PHOTOSHOP等绘图软件绘制。

步骤2、设置标准色值的来源，通过提取或设置与国标用地分类相对应的参照值；

根据《城市用地分类与规划建设用地标准（GBJ 137—90）》要求，从灰度图中提取不同用地性质的色块颜色RGB值，作为参照值。该值分别对应国标的R、C、M、W、T、S、U、G、D、E等10大类用地；也可按国标预设10大类色值。

步骤3 、以二值法处理毛边杂色、划分色彩边界；

将彩色图或灰度图与色彩参照值建立数学关系，用参照值加权平均法，赋予参照值一定的冗余度（即允许一定的色彩偏差），即可对彩色图或灰度图进行换色优化，以简化计算。

由于原始位图（即无损耗的图）保存为JPG等其它格式的图片后，会有精度损失，造成点的色值出现波动偏差，使得图片的色块边界模糊不清。故采用“二值法” 解决此问题，就是把 颜色RGB数值比较接近的若干点，进行二分化（即非此即彼），从而形成明确的边界。这样圈出来的色块，就认为是同一颜色的色块（即同一个用地性质），从而可更换为纯色，达到简化计算的目的。 

二分化的方法是，先取点的色值（是格式为(255,255,255),三个0－255的8位二进制数），然后由软件自动判断生成冗余偏差允许值，从而确定分界条件。也可以人工输入冗余值范围。

如果图片过于粗糙，则建议重新制图。

实际工作中基本可避免这一步，因为原始彩色图片可基本保证无杂色、或很少杂色。但此功能也非常实用，因为很多其他来源的图片可能经过了压缩，造成毛边、杂色等情况，该功能可以很好地发挥作用。

步骤4、扫描图片、获取原始像素点的色值

采用全像素点遍历扫描方法扫描彩色图或灰度图，索引记录各扫描点坐标、色值及数量。

步骤5、分类统计像素点

将灰度图扫描点的索引记录与用地性质的色值进行匹配、分类统计，计算出各类用地性质的面积和比例。

计算方法主要步骤：

（1）从灰度图中选取包容规划范围的长方形区域，根据比例尺标注计算出区域面积。

（2）空白区域边界扫描，利用离散数学方法计算出不规则边界的实际规划范围面积，排除无用区域。

（3）根据用地性质RGB参照值扫描得出的数据，利用工程数学模型计算出各用地性质面积和比例。

步骤6 、判断计算结果是否存在偏差：

（1）如存在重大偏差，则返回到步骤3流程。对原始彩色图或灰度图、结合参照值做进一步优化调整。

（2）如存在一般偏差，则返回到步骤4流程。选择其他扫描方式，或者三种扫描方式混合使用得出加权平均值。

步骤7、生成“建设用地平衡表”

将步骤5的结果按照（GBJ 137—90）的格式要求生成“建设用地平衡表”，即可提供给设计师判断方案是否符合要求。

下表为生成的建设用地平衡表的结果：

其中，统计的灰度图是个概念规划，可以不完全表达国标要求的所有用地。上表内容如空缺可填0。

 

通过本发明方法，在规划设计阶段对*.jpg、*.bmp、*.GIFf等栅格图像，可统计出各类颜色所代表的用地面积，并按GBJ137-90标准制作建设用地平衡表。

Claims (3)

1.一种基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法，包括：

步骤1、获取图片；

将规划方案图纸保存为常用图片格式的彩色图或灰度图;

步骤2、设置标准色值；

可根据国家标准预设10大类色值，或根据彩色图或灰度图的图例提取不同用地性质的色块颜色的RGB值，作为参照值；

步骤3、以二值法处理毛边杂色、划分色块边界；

将彩色图或灰度图与色彩参照值建立数学关系，用参照值加权平均法，赋予参照值一定的冗余度对彩色图或灰度图进行换色优化，处理毛边、杂色问题；

步骤4、扫描图片、获取原始像素点的色值；

扫描彩色图或灰度图，索引记录各扫描点坐标、色值及数量；

步骤5、分类统计像素点；

将彩色图或灰度图扫描点的索引记录与用地性质的色值进行匹配、分类统计，计算出各类用地性质的面积和比例；

步骤6、判断计算结果是否存在偏差；

（1）如存在重大偏差，则返回到步骤3流程；

对原始彩色图或灰度图、结合参照值做进一步优化调整；

（2）如存在一般偏差，则返回到步骤4流程；选择其他扫描方式，或者三种扫描方式混合使用得出加权平均值；

步骤7、生成建设用地平衡表；

将步骤5的结果按照国家标准的格式要求生成建设用地平衡表。

2.根据权利要求1所述的一种基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法，其特征在于：所述步骤4中的扫描方式是采用全像素点遍历扫描、或栅格化遍历扫描、或随机离散抽样扫描的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法，其特征在于：所述步骤5中的分类统计像素点是：

（1）从灰度图或彩色图中选取包容规划用地范围的长方形区域，根据比例尺标注计算出区域面积；

（2）空白区域边界扫描，利用离散数学方法计算出不规则边界的实际规划范围面积，排除无用区域；

（3）根据用地性质RGB参照值扫描得出的数据，利用工程数学模型计算出各用地性质面积和比例。

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