CN106023044A - 一种生态城市规划系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生态城市规划系统，包括居民住宅建筑单元信息采集模块、商业建筑单元信息采集模块、工厂建筑单元信息采集模块、绿化单元信息数据采集模块、能源站单元信息采集模块、人流量单元信息采集模块、城市交通线路单元信息采集模块、视频数据采集模块、中央处理器、物理模型构建模块、物理模型定位拼接模块、虚拟作动器、虚拟传感器、规划方案优化模块、转移节点模块、三维模型建立模块。本发明综合考虑了城市中居民住宅建筑、商业建筑、工厂建筑、绿化、能源站、人流量和城市交通线路的合理规划，真正意义上实现了城市的生态规划，提高了土地、能源以及地理位置优势的综合利用率；实现了规划方案的优化仿真分析。
Description
技术领域
本发明涉及城市规划领域，具体涉及一种生态城市规划系统。
背景技术
目前，随着城市化的进程的加快以及人口的快速增加，人们逐渐开始关注城市的生态规划，但是由于现有的城市建设是基于传统的城市规划设计而成的，而传统的城市规划大多以城市用地为核心对象，从城市总体规划到城市功能分区再到建筑设计，而缺乏对能源利用、绿地铺设的规划，同时也未细化到居民建筑、商业建筑、工厂建筑、交通线路以及人流分布之间的协调，不能真正有效地实现城市的生态规划。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种生态城市规划系统，综合考虑了城市中居民住宅建筑、商业建筑、工厂建筑、绿化、能源站、人流量和城市交通线路的合理规划，真正意义上实现了城市的生态规划，提高了土地、能源以及地理位置优势的综合利用率；整个系统采用北斗模块通过短报文的通讯方式实现数据的传输，大大降低了成本，也保证了数据的实时传输，同时所有的数据均自带北斗定位坐标，大大提高了系统的精确性；通过自定义的虚拟作动器和虚拟传感器的设置，实现了规划方案的优化仿真分析；通过三维构建模块的设计，实现了城市规划模型的三维立体仿真，使得工作人员可以身临其境的进行规划后的城市模型的体验。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种生态城市规划系统，包括
居民住宅建筑单元信息采集模块，用于进行居民住宅的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
商业建筑单元信息采集模块，用于进行商业建筑的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
工厂建筑单元信息采集模块，用于进行工厂的占地面积、外部构造数据、年能耗数据、排污量以及年产值数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
绿化单元信息数据采集模块，用于城市内绿化占地面积、种类数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
能源站单元信息采集模块，用于进行能源站占地面积、外部构造数据、能源站每年产能数据的采集；
人流量单元信息采集模块，用于进行城市内人流分布情况数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
城市交通线路单元信息采集模块，用于进行城市内交通线路的分布情况数据，且每个数据均自动北斗定位坐标；
视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度城市全景视频数据的采集,并将所采集到的视频完成拼接后通过北斗模块发送到中央处理器；
中央处理器，用于将接收到的居民住宅建筑单元信息采集模块、商业建筑单元信息采集模块、工厂建筑单元信息采集模块、绿化单元信息数据采集模块、能源站单元信息采集模块、人流量单元信息采集模块、城市交通线路单元信息采集模块以及视频数据采集模块所采集到的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到三维模型建立模块；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并安装预设的算法将这些控制命令发送到指定的模块；用于用户注册、权限管理和密码修改；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器发送的数据建立居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型；
物理模型定位拼接模块，用于根据居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型内参数的北斗定位坐标进行物理模型的定位拼接；并将完成定位拼接的物理模型发送到三维模型建立模块；
虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；
虚拟传感器，为在物理模型构建模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
规划方案优化模块，内设有各种仿真分析方法和仿真分析算法；
虚拟作动器通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给仿真分析模块，规划方案优化模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据；
转移节点模块，与物理模型构建模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使物理模型产生相应的运动；
三维模型建立模块，包括空气屏幕系统和六组3D投影仪，用于根据物理模型发送的数据以及中央处理器发送的控制命令进行物理模型的三维投放。
优选地，还包括一人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令和数据。
优选地，还包括一显示屏，用于显示各种输入或采集到的数据，并基于所采集到的数据输出表征二维结果图、三维结果图。
优选地，所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。
优选地，所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。
优选地，所述鱼眼镜头采用焦距短、前镜片直径小且呈抛物面状凸出的超广角镜头，每个鱼眼镜头内均在带北斗模块。
优选地，所述全景视频的拼接包括投影、图形对齐拼接和畸变校正，或者，包括投影和图形对齐拼接，投影包括柱面投影和球面投影。
本发明具有以下有益效果：
综合考虑了城市中居民住宅建筑、商业建筑、工厂建筑、绿化、能源站、人流量和城市交通线路的合理规划，真正意义上实现了城市的生态规划，提高了土地、能源以及地理位置优势的综合利用率；整个系统采用北斗模块通过短报文的通讯方式实现数据的传输，大大降低了成本，也保证了数据的实时传输，同时所有的数据均自带北斗定位坐标，大大提高了系统的精确性；通过自定义的虚拟作动器和虚拟传感器的设置，实现了规划方案的优化仿真分析；通过三维构建模块的设计，实现了城市规划模型的三维立体仿真，使得工作人员可以身临其境的进行规划后的城市模型的体验。
附图说明
图1为本发明实施例一种生态城市规划系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种生态城市规划系统，包括
居民住宅建筑单元信息采集模块，用于进行居民住宅的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
商业建筑单元信息采集模块，用于进行商业建筑的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
工厂建筑单元信息采集模块，用于进行工厂的占地面积、外部构造数据、年能耗数据、排污量以及年产值数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
绿化单元信息数据采集模块，用于城市内绿化占地面积、种类数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
能源站单元信息采集模块，用于进行能源站占地面积、外部构造数据、能源站每年产能数据的采集；
人流量单元信息采集模块，用于进行城市内人流分布情况数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
城市交通线路单元信息采集模块，用于进行城市内交通线路的分布情况数据，且每个数据均自动北斗定位坐标；
视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度城市全景视频数据的采集,并将所采集到的视频完成拼接后通过北斗模块发送到中央处理器；
中央处理器，用于将接收到的居民住宅建筑单元信息采集模块、商业建筑单元信息采集模块、工厂建筑单元信息采集模块、绿化单元信息数据采集模块、能源站单元信息采集模块、人流量单元信息采集模块、城市交通线路单元信息采集模块以及视频数据采集模块所采集到的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到三维模型建立模块；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并安装预设的算法将这些控制命令发送到指定的模块；用于用户注册、权限管理和密码修改；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器发送的数据建立居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型；
物理模型定位拼接模块，用于根据居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型内参数的北斗定位坐标进行物理模型的定位拼接；并将完成定位拼接的物理模型发送到三维模型建立模块；
虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；
虚拟传感器，为在物理模型构建模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
规划方案优化模块，内设有各种仿真分析方法和仿真分析算法；
虚拟作动器通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给仿真分析模块，规划方案优化模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据；
转移节点模块，与物理模型构建模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使物理模型产生相应的运动；
三维模型建立模块，包括空气屏幕系统和六组3D投影仪，用于根据物理模型发送的数据以及中央处理器发送的控制命令进行物理模型的三维投放。
还包括一人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令和数据。
还包括一显示屏，用于显示各种输入或采集到的数据，并基于所采集到的数据输出表征二维结果图、三维结果图。
所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。
所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。
所述鱼眼镜头采用焦距短、前镜片直径小且呈抛物面状凸出的超广角镜头，每个鱼眼镜头内均在带北斗模块。
所述全景视频的拼接包括投影、图形对齐拼接和畸变校正，或者，包括投影和图形对齐拼接，投影包括柱面投影和球面投影。
还包括一数据库模块，由若干数据库构成，用于储存所有采集到的数据以及整个规划方案设计过程中需要储存的数据。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种生态城市规划系统，其特征在于，包括
居民住宅建筑单元信息采集模块，用于进行居民住宅的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
商业建筑单元信息采集模块，用于进行商业建筑的占地面积、外部构造数据、年能耗数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
工厂建筑单元信息采集模块，用于进行工厂的占地面积、外部构造数据、年能耗数据、排污量以及年产值数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
绿化单元信息数据采集模块，用于城市内绿化占地面积、种类数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
能源站单元信息采集模块，用于进行能源站占地面积、外部构造数据、能源站每年产能数据的采集；
人流量单元信息采集模块，用于进行城市内人流分布情况数据的采集，且每个数据均自动北斗定位坐标；
城市交通线路单元信息采集模块，用于进行城市内交通线路的分布情况数据，且每个数据均自动北斗定位坐标；
视频数据采集模块，通过均匀安装在一个球体装置上的N个鱼眼镜头进行360度城市全景视频数据的采集,并将所采集到的视频完成拼接后通过北斗模块发送到中央处理器；
中央处理器，用于将接收到的居民住宅建筑单元信息采集模块、商业建筑单元信息采集模块、工厂建筑单元信息采集模块、绿化单元信息数据采集模块、能源站单元信息采集模块、人流量单元信息采集模块、城市交通线路单元信息采集模块以及视频数据采集模块所采集到的数据转换成物理模型构建模块所能识别的格式发送到三维模型建立模块；用于接收人机操作模块输入的控制命令，并安装预设的算法将这些控制命令发送到指定的模块；用于用户注册、权限管理和密码修改；
物理模型构建模块，用于根据中央处理器发送的数据建立居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型；
物理模型定位拼接模块，用于根据居民住宅建筑物理模型、商业建筑物理模型、工厂建筑物理模型、绿化物理模型、能源站三维模块、人流量物理模型、城市交通线路物理模型内参数的北斗定位坐标进行物理模型的定位拼接；并将完成定位拼接的物理模型发送到三维模型建立模块；
虚拟作动器，用于驱动参数变化的，与物理模型构建模块中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而完成三维立体模块的分解、切割、放大和缩小显示，可以驱动仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；
虚拟传感器，为在物理模型构建模块中插入的能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；
规划方案优化模块，内设有各种仿真分析方法和仿真分析算法；
虚拟作动器通过循环执行仿真分析算法或仿真分析方法，将结果反馈给仿真分析模块，规划方案优化模块提取结果发送给虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示数据；
转移节点模块，与物理模型构建模块中的各元素相连，通过改变转移节点的位置、方向设置，使物理模型产生相应的运动；
三维模型建立模块，包括空气屏幕系统和六组3D投影仪，用于根据物理模型发送的数据以及中央处理器发送的控制命令进行物理模型的三维投放。
2.如权利要求1所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，还包括一人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令和数据。
3.如权利要求1所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，还包括一显示屏，用于显示各种输入或采集到的数据，并基于所采集到的数据输出表征二维结果图、三维结果图。
4.如权利要求1所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，所述N至少为四个，所述摄像头拍摄的视频数据的水平角度为360°/N的水平角度，所述摄像头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/N的垂直角度。
5.如权利要求1所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，所述人机操作模块包括图片输入模块、语音输入模块和文字输入模块，图片输出模块采用扫描仪或图片导入上传，语音输入模块采用麦克风，文字输入模块采用键盘或触控屏。
6.如权利要求4所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，，其特征在于，所述鱼眼镜头采用焦距短、前镜片直径小且呈抛物面状凸出的超广角镜头，每个鱼眼镜头内均在带北斗模块。
7.如权利要求1所述的一种生态城市规划系统，其特征在于，，其特征在于，所述全景视频的拼接包括投影、图形对齐拼接和畸变校正，或者，包括投影和图形对齐拼接，投影包括柱面投影和球面投影。
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