CN111192366B - 用于建筑高度三维控制的方法及装置、服务器 - Google Patents

用于建筑高度三维控制的方法及装置、服务器 Download PDF

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Abstract

本申请涉及城市规划设计技术领域，公开一种用于建筑高度三维控制的方法。该方法包括:获取三维空间场景；根据所述三维空间场景，获得三维空间管控面；根据所述三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程；根据所述控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值。该方法能够基于三维空间场景，通过控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度的三维控制值，提升了控制建筑高度的精度，提高了建筑高度控制结果的可视化效果。本申请还公开一种用于建筑高度三维控制装置及服务器。

Description

用于建筑高度三维控制的方法及装置、服务器
技术领域
本申请涉及城市规划设计技术领域，例如涉及一种用于建筑高度三维控制的方法、装置和服务器。
背景技术
山地城市中自然山体山脊线形成的天际线是城市重要的景观要素，尤其在山地城市的滨水区，形成了山水交融的特色景观。随着高层建筑的出现，突破山脊线形成的天际线，导致原有特色景观消失。为了保护背景山体形成的天际线，就需要在规划中引入建筑高度控制要求。当前，建筑高度控制是山地城市控制性详细规划中的一项重要内容。
目前在控制性详细规划阶段控制建筑高度方法主要有分区控制法、眺望控制法、天际线界面控制法。分区控制法首先确定保护区域，然后在保护区域的周边划分若干控制区域，在每一控制区域里确定建筑控制高度，越接近保护区域，建筑高度限制越严格。眺望控制法是事先确定眺望点(观测点)、眺望对象，在眺望点上观测眺望对象时，为确保视线不受遮挡影响，在眺望对象前方区域内的建筑物高度都受到限制。天际线界面控制法从天际轮廓线的曲折度、层次感和真实视野感确定定量指标，能创造有韵律和有秩序的天际线，最终利用这种定量指标确定影响天际线界面的建筑高度控制值。
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：分区控制法能控制城市的整体空间，较为宏观，但控制精度不够；眺望控制法只研究城市重要的廊道空间，控制的区域有限；天际线界面控制法基于人行视角，控制精度较为精细，但其视点处于特殊的界面位置，难以对天际线以下的特殊景观要素的控制约束，缺乏基于多视点的灵活动态控制。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种用于建筑高度三维控制的方法、装置和服务器，以解决现有技术建筑高度控制中管控对象的协同性差、三维空间控制精度低、控制结果可视化效果差的技术问题。
在一些实施例中，所述方法包括：
获取三维空间场景；
根据所述三维空间场景，获得三维空间管控面；
根据所述三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程；
根据所述控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值。
在一些实施例中，所述装置包括：包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如上述的用于建筑高度三维控制的方法。
在一些实施例中，所述服务器包括：如上述的用于建筑高度三维控制的装置。
本公开实施例提供的用于建筑高度三维控制的方法、装置和服务器，可以实现以下技术效果：能够基于三维空间场景，通过控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度的三维控制值，提升了控制建筑高度的精度，提高了建筑高度控制结果的可视化效果。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一个用于建筑高度三维控制的方法的示意图；
图2是本公开实施例提供的一个用于建筑高度三维控制的装置的示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
结合图1所示，本公开实施例提供一种用于建筑高度三维控制的方法，包括：
步骤S101.获取三维空间场景；
步骤S102.根据三维空间场景，获得三维空间管控面；
步骤S103.根据三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程；
步骤S104.根据控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值。
建筑高度三维控制值用于限制建筑物高度，采用本公开实施例提供的用于建筑高度三维控制的方法，能够提升控制建筑高度的精度，提高建筑高度控制结果的可视化效果。
可选地，获取三维空间场景，包括：获取管控区域1:500地形图矢量数据；根据矢量数据，通过等高线获得不规则三角网(TIN，Triangulated Irregular Network)；将该不规则三角网转换为栅格化的数字高程模型(DEM，Digital Elevation Model)；将数字高程模型与具有相同空间位置和坐标系的数字正射影像(DOM，Digital Orthophoto Map)进行叠加，获得管控区域三维空间场景。这样，能更好地提高建筑高度的控制精度。
可选地，根据三维空间场景，获得三维空间管控面，包括：
根据管控要求，在三维空间场景中选取观察点Pl，获得观察点的三维坐标；
根据管控要求，在三维空间场景中选取各空间管控节点，并对各空间管控节点依次进行连接，获得三维空间管控线S1(X,Y,Z),其中，(X,Y,Z)为各空间管控节点的坐标集合；在三维空间管控线上按照预设采样距离获取采样点；从三维空间管控线S1的起始点开始作为第一个采样点
Figure BDA0002345122660000041
间隔预设采样距离d获取下一个采样点，采样点包括
Figure BDA0002345122660000042
n为采样点的数量，n为正整数，d＞0。
将观察点Pl与各采样点进行依次连接，获得三维视线集合
Figure BDA0002345122660000043
在三维视线集合
Figure BDA0002345122660000044
中，每对相邻的三维视线与对应采样点连线构成一个三角面，如，
Figure BDA0002345122660000045
然后，将观察点Pl对应的所有三角面拼接构成三维空间管控面；其中，l为正在整数。这样，通过三维空间管控线能够实现满足多种管控要求。
可选地，在管控区域内，按照预设单元格边长lgrid生成规则的控制格网，该控制格网中包含多个控制网格。这样，通过规则的控制格网，对管控区域做进一步细化，提高建筑高度控制的精细度。
可选地，根据三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程，包括：
获取控制格网中各控制网格Gij对应位置的各三维空间管控面各自的平均绝对高程
Figure BDA0002345122660000046
根据各三维空间管控面各自的平均绝对高程
Figure BDA0002345122660000047
获得控制网格Gij的绝对控制高程Hij；
其中，i、j为当前控制网格在控制格网中对应的行列号，i、j、m均为正整数。
可选地，根据各三维空间管控面各自的平均绝对高程
Figure BDA0002345122660000051
获得控制网格Gij的绝对控制高程Hij，包括：
控制网格的绝对控制高程Hij为各三维空间管控面各自的平均绝对高程
Figure BDA0002345122660000052
中的最小值
Figure BDA0002345122660000053
可选地，通过选取多个不同的观察点和三维空间管控线，通过上述获取三维空间管控面的方法，可以得到多个三维空间管控面。则在同一网格中对应多个三维空间管控面，即获得多个三维空间管控面分别的平均绝对高程，则以该网格对应的三维空间管控面中最小的平均绝对高程
Figure BDA0002345122660000054
作为该控制网格的绝对控制高程。
可选地，通过选取1个观察点和三维空间管控线，通过上述获取三维空间管控面的方法，可以得到1个三维空间管控面，则在同一网格中对应1个三维空间管控面，则将该三维空间管控面的平均绝对高程作为对应网格的绝对控制高程。
可选地，三维空间管控面的平均绝对高程为三维空间管控面的平均海拔高度。
可选地，基于管控区域三维空间场景，以规则的控制格网为控制单元，通过三维数字地形统计得到每个网格Gij对应的平均地形高程
Figure BDA0002345122660000055
这样，能更好地对不同地形特征地块的差异化控制分析。
可选地，根据控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值，包括：
根据控制网格Gij的绝对控制高程Hij，获得控制网格Gij的建筑高度控制值；
根据各控制网格的建筑高度控制值，获得建筑高度三维控制值。
可选地，根据控制网格Gij的绝对控制高程Hij，获得控制网格Gij的建筑高度控制值
Figure BDA0002345122660000056
包括：
通过计算
Figure BDA0002345122660000057
获得控制网格Gij的建筑高度控制值
Figure BDA0002345122660000058
其中，
Figure BDA0002345122660000059
为控制网格Gij的建筑高度控制值，Hij为控制网格Gij的绝对控制高程，
Figure BDA0002345122660000061
为控制网格Gij的平均地形高程。
可选地，通过对每个控制网格的建筑高度控制值进行拉伸，得到该控制网格的三维控制柱体，该三维控制柱体的底面高度为对应控制网格的平均地形高程
Figure BDA0002345122660000062
管控区域内各控制网格的三维控制柱体共同构成了该管控区域的建筑高度三维控制值，即管控区域内建筑高度的控制值，实现了建筑精细化的建筑高度控制分析，并且提高了控制结果的可视化效果。
结合图2所示，本公开实施例提供一种用于用于建筑高度三维控制的装置，包括处理器(processor)100和存储有程序指令的存储器(memory)101。可选地，该装置还可以包括通信接口(Communication Interface)102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的程序指令，以执行上述实施例的用于建筑高度三维控制的方法。
此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于用于建筑高度三维控制的方法。
存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
采用本公开实施例提供的用于用于建筑高度三维控制的装置，能够基于三维空间场景，在建筑高度控制的过程中加入了地形因素，实现对不同地形特征地块的差异化控制分析；通过三维空间管控线，实现对多种管控要求的灵活表达与空间落地；通过将管控区域划分规则的控制格网，对建筑高度控制单元做了进一步的细化，相比传统的以宗地为单位的建筑高度控制，实现了精细化的建筑高度控制分析，提高了控制精细度。
本公开实施例提供了一种服务器，包含上述的用于用于建筑高度三维控制的装置。该装置能够基于三维空间场景，在建筑高度控制的过程中加入了地形因素，实现对不同地形特征地块的差异化控制分析；通过三维空间管控线，实现对多种管控要求的灵活表达与空间落地；通过将管控区域划分规则的控制格网，对建筑高度控制单元做了进一步的细化，相比传统的以宗地为单位的建筑高度控制，实现了精细化的建筑高度控制分析，提高了控制精细度，提升了建筑高度控制的科学性和系统性。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于用于建筑高度三维控制的方法。
本公开实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述用于用于建筑高度三维控制的方法。
上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (3)

1.一种用于建筑高度三维控制的方法，其特征在于，包括：
获取三维空间场景；
根据所述三维空间场景，获得三维空间管控面；
根据所述三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程；
根据所述控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值；
所述获取三维空间场景，包括：
获取地形图矢量数据；根据所述矢量数据，获得不规则三角网；将所述不规则三角网转换为数字高程模型；将所述数字高程模型与具有相同空间位置和坐标系的数字正射影像进行叠加，获得所述三维空间场景；
所述根据所述三维空间场景，获得三维空间管控面，包括：在所述三维空间场景中选取观察点P l ；在所述三维空间场景中选取各空间管控节点，并对所述各空间管控节点依次进行连接，获得三维空间管控线；在所述三维空间管控线上按照预设采样距离获取采样点；将所述观察点P l 与各所述采样点进行依次连接，获得三维视线集合；在所述三维视线集合中，每对相邻的三维视线与对应采样点连线构成一个三角面，将所有三角面拼接构成所述三维空间管控面；其中，l为正在整数；
所述根据所述三维空间管控面，获得控制网格的绝对控制高程，包括：
获取控制格网中各控制网格对应位置的各所述三维空间管控面各自的平均绝对高程；根据各所述三维空间管控面各自的平均绝对高程，获得所述控制网格的绝对控制高程；其中，i、j为当前控制网格在所述控制格网中对应的行列号，i、j、m均为正整数；
所述根据各所述三维空间管控面各自的平均绝对高程，获得所述控制网格的绝对控制高程，包括：所述控制网格的绝对控制高程为各所述三维空间管控面各自的平均绝对高程中的最小值；
所述根据所述控制网格的绝对控制高程，获得建筑高度三维控制值，包括：根据所述控制网格的绝对控制高程，获得所述控制网格的建筑高度控制值；根据各控制网格的建筑高度控制值，获得所述建筑高度三维控制值；
根据所述控制网格的绝对控制高程，获得所述控制网格的建筑高度控制值，包括：通过计算获得所述控制网格的建筑高度控制值；其中，为控制网格的建筑高度控制值，为控制网格的绝对控制高程，为控制网格的平均地形高程。
2.一种用于建筑高度三维控制的装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1所述的用于建筑高度三维控制的方法。
3.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求2所述的用于建筑高度三维控制的装置。
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