CN107609748A - 一种对城市设施进行发展评估的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种对城市设施进行发展评估的方法及系统，该方法包括：城市设施供应指标计算步骤、城市设施质量指标计算步骤、城市设施覆盖指标计算步骤和城市设施指标可视化步骤。本发明的有益效果是：本发明的数据量更大，覆盖面更广；计算更加高效，过程更加简便；评估结果更加直观、形象。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种对城市设施进行发展评估的方法及系统。
背景技术
随着城市的发展，特别是大型城市不断向数字化、智能化和智慧化的发展，城市公共教育、养老设施的现状作为与人民生活息息相关的事情，越来越引起公众的关注。通常情况下，想要对城市公共教育、养老设施现状进行发展评估需要经历调研、数据收集、数据整理、数据分析、结果汇集、建立模型、评估报告等诸多阶段，伴随着城市数据成指数级的增长，这将是一个十分漫长的过程，而且目前市面上暂时没有一个能覆盖城市公共教育、养老设施现状发展评估全过程的软件平台。
于此同时，在进行公共教育、养老设施评估的过程中，难免会处于“就规划评估规划”的狭窄视角，规划评估方法多强调规划目标的达成度评估和技术调整，而不太关心目标本身的合理性问题，认为规划目标的达成则意味着问题的解决、意味着城市的发展，这对于城市发展是不公平的，也是片面的。现有的评估方式繁琐，过程不易读懂，也无法清晰指向该规划片区在哪个指标评估中不足导致总体设施现状不良的情况。因此，在同等要求下，利用大数据以及公共教育、养老设施的相关数据对目前城市现状进行评估发现城市问题，依据城市规划标准与准则形成评估规则，对评估规则进行量化，对公共教育设施现状进行校验，分析规划的合理性，通过工具的逐渐优化最终形成规划评估软件平台，达到对城市各项指标体检的目的，对推动城市发展，维护人民利益有着深远的意义。
发明内容
本发明提供了一种对城市设施进行发展评估的方法，包括：
城市设施供应指标计算步骤：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算步骤：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算步骤：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化步骤：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施供应指标计算步骤中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施质量指标计算步骤中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施覆盖指标计算步骤中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施指标可视化步骤中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
本发明还提供了一种对城市设施进行发展评估的系统，包括：
城市设施供应指标计算模块：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算模块：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算模块：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化模块：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施供应指标计算模块中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施质量指标计算模块中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施覆盖指标计算模块中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
作为本发明的进一步改进，在所述城市设施指标可视化模块中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
本发明的有益效果是：本发明的数据量更大，覆盖面更广；计算更加高效，过程更加简便；评估结果更加直观、形象。
附图说明
图1是本发明的指标算法图。
图2是本发明的指标模型图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种对城市设施进行发展评估的方法，包括：
城市设施供应指标计算步骤：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算步骤：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算步骤：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化步骤：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
在所述城市设施供应指标计算步骤中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
在所述城市设施质量指标计算步骤中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
在所述城市设施覆盖指标计算步骤中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
在所述城市设施指标可视化步骤中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
城市设施包括公共教育设施和养老设施。
城市设施供应指标是指对公共设施是否满足“供需平衡”这一评价指标的量化描述，主要转换为服务人口数和需求人口数量的关系评定。
如附图1所示，城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡。
城市设施供应指标算法实现：如附图2所示，平台使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
城市设施质量指标反映了设施的“使用优质”这一评价指标的量化描述。该质量指标主要通过面积和设施数量进行分析。如附图1所示，本算法对于教育、养老设施的建筑物状况进行了分类评定。一般设施以多层建筑物为主，将通过容积率来作为评估标准。所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析。
城市设施质量指标算法实现：教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较。最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较。最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。相似地，Python编程语言组合GIS工具模块实现数据处理流程，同时本平台具有良好的交互性，现实中每个城市对公共设施的质量标准不一样，其相对应的标准值也不同，平台允许用户输入自定义标准值，使指标计算更合理、更灵活。
城市设施覆盖指标主要涉及到服务区域的分析与计算。一般城市规划标准与准则对于不同的公共设施的服务半径都有定义，在此将进行针对每个教育设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算。再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析。
城市设施覆盖指标算法实现：如附图1所示，指标算法根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算。因为不同种类的公共设施的服务半径不同，覆盖指标也允许用户自定义公共设施的服务半径，如附图2所示。增加了指标评定的灵活性，可使其运用、拓展到其他公共设施的评定当中。
城市设施指标可视化可包括两部分，如附图2所示，第一部分是基于各项指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析。主要展现指标的空间分析及可视化。如附图2所示，第二部分是针对供应指标、质量指标、覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，主要展示各项指标的数值与等级。
本发明还公开了一种对城市设施进行发展评估的系统，包括：
城市设施供应指标计算模块：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算模块：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算模块：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化模块：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
在所述城市设施供应指标计算模块中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
在所述城市设施质量指标计算模块中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
在所述城市设施覆盖指标计算模块中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
在所述城市设施指标可视化模块中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
本发明提取规范公共设施的准则中的共性标准，并将共性标准分为供应指标、覆盖指标、质量指标和总体指标四大类，从而实现对公共设施指标库的规范和统一，简化设施评估的繁琐步骤，能够迅速、大范围地对公共施设实现“体检”。
本发明结合GIS工具实现完整、统一的数据处理流程，允许用户自定义标准值，增加平台的灵活性和交互性，可对其进行扩展应用到其他公共设施和其他城市中。
本发明分为底层数据库、基础平台、城市公共教育、养老设施指标分析平台、城市公共教育、养老设施评估展示系统。通过该软件平台可以对城市公共教育、养老设施的空间数据、人口数据、公共设施数据、法定图则数据等进行评估分析，并对数据分析结果进行数据指标可视化，针对传统规划评估的缺点进行改进。如：针对传统规划评估中“就规划评估规划”的狭窄视角，城市公共教育、养老设施体检平台从整体视角出发，整合了空间数据、人口数据、公共设施数据、法定图则数据等，通过基础平台进行数据的清洗、计算和展示，确保评估结果站在更宏观，更公平的起点；通过城市公共教育、养老设施指标算法，对处理过的数据进行高效计算，使得评估过程不再繁琐复杂；采用数据可视化的技术手段，使用者能直观、迅速的发现城市公共教育、养老设施的病症所在，达到对城市公共教育、养老设施“体检”的效果，并支持公共教育、养老设施选址分析。本发明描述的软件平台，将原有的城市公共教育、养老设施评估所需的数据采集、数据处理、评估报告进行了归一化处理，适合作为城市公共教育、养老设施现状的发展评估工具平台，简单易用且更加公平、高效、优质。
本发明具有如下技术优势：
1.现有规划评估处于“就规划评估规划”的狭窄视角，对于城市公共教育、养老设施发展是片面的，不公平的；而本发明从城市整体视角出发，整合了空间数据、人口数据、公共设施数据、法定图则数据等，通过基础平台进行数据的清洗、计算和展示，确保评估结果站在更宏观，更公平的起点；
2. 现有评估手段十分繁琐，评估过程漫长；本发明通过城市公共教育、养老设施指标算法，对处理过的数据进行高效计算，使得评估过程不再繁琐复杂；
3. 现有的规划评估结果不易读懂，也无法清晰指向该规划片区在哪个指标评估中不足导致总体设施现状不良的情况；而本发明采用数据可视化的技术手段，使用者能直观、迅速的发现城市公共教育、养老设施的病症所在，达到对城市公共教育、养老设施“体检”的效果。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种对城市设施进行发展评估的方法，其特征在于，包括：
城市设施供应指标计算步骤：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算步骤：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算步骤：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化步骤：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述城市设施供应指标计算步骤中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述城市设施质量指标计算步骤中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述城市设施覆盖指标计算步骤中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，在所述城市设施指标可视化步骤中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
6.一种对城市设施进行发展评估的系统，其特征在于，包括：
城市设施供应指标计算模块：城市设施供应指标需要将各教育、养老设施空间关联到规划片区，以规划片区为计算单位统计规划片区的老龄人口数以及设施的服务人口数，再将适龄上学的人口数和老龄人口数分别与服务人口数的比值作为衡量供需平衡的指标，该数值直接反映了教育设施供应现状是否平衡；
城市设施质量指标计算模块：通过面积和设施数量进行分析，对于教育、养老设施的建筑物状况进行分类评定，所有的面积指标都将转换为百分制便于进行可视化分析；
城市设施覆盖指标计算模块：针对每个城市设施基于规定的服务半径的缓冲区分析，对于重叠的服务区进行融合，避免重复计算，再进行针对每个规划片区进行服务区面积与规划区面积的比值计算，转换成百分制，进而进行可视化分析；
城市设施指标可视化模块：基于城市设施供应指标、城市设施质量指标和城市设施覆盖指标计算该规划片区的总体指标，进行分等定级，再基于等级以规划片区为单位进行可视化分析，展现指标的空间分析及可视化。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：在所述城市设施供应指标计算模块中，使用Python语言进行开发，整合GIS工具模块，实现指标评定流程一体化，最终教育、养老设施供应指标分值将作为值域进行渲染，实现可视化分析，展示在二三维场景。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述城市设施质量指标计算模块中：
教育设施设备数量的评定，是通过学生数与班级数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析；
养老设备数量的评定，是通过占地面积与床位数的比值进行比较，从而将比值与衡量标准值比较，最终的数量指标都转换为百分制并与面积指标取平均值进行可视化分析。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述城市设施覆盖指标计算模块中，根据公共设施的服务半径值计算公共设施的服务区域，为避免叠加的服务区的重复计算，对服务区域进行融合再实现以规划片区为单位的指标计算，因为不同种类的公共设施的服务半径不同，城市设施覆盖指标允许用户自定义公共设施的服务半径。
10.根据权利要求6至9任一项所述的系统，其特征在于，在所述城市设施指标可视化模块中，针对城市设施供应指标、城市设施质量指标、城市设施覆盖指标以及总体指标以雷达图为载体进行可视化分析，展示各项指标的数值与等级。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180119 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |