CN111985774A - 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法 - Google Patents

一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111985774A
CN111985774A CN202010691198.8A CN202010691198A CN111985774A CN 111985774 A CN111985774 A CN 111985774A CN 202010691198 A CN202010691198 A CN 202010691198A CN 111985774 A CN111985774 A CN 111985774A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
control gauge
land
case
gauge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010691198.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111985774B (zh
Inventor
杨俊宴
夏歌阳
史北祥
张政承
史宜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN202010691198.8A priority Critical patent/CN111985774B/zh
Publication of CN111985774A publication Critical patent/CN111985774A/zh
Priority to BE20205889A priority patent/BE1028207B1/de
Application granted granted Critical
Publication of CN111985774B publication Critical patent/CN111985774B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29Geographical information databases
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00Commerce
    • G06Q30/018Certifying business or products
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/16Real estate
    • G06Q50/165Land development
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/26Government or public services
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05Geographic models

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

本发明公开了一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法,系统包括基础数据采集与三维场景构建模块、控规调整地块案例库建构模块、控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块以及控规调整地块审查报告生成模块。本发明首先采集控规调整相关地块的基础数据并建构模型,其次构建控规调整地块案例库,然后进行控规调整预期成果的三维展示和交互审查,并结合审查意见对控规的调整指标做出建议,生成审查报告。本发明能够应对城市规划设计领域中控规变动时的决策问题,实现基于数据库的计算机模拟和人机交互审查,为控规调整城市地块用地性质的判定,呈现可视化的控规变动模拟,并实现更科学和高效的决策。

Description

一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法
技术领域
本发明涉及城市规划中的控规审查技术,特别是涉及一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法。
背景技术
随着全球的城市化进程加快和城市的经济与建设的快速发展,控制性详细规划在城市规划中的地位与作用日益凸显。控制性详细规划中具体的用地面积、用地边界、容积率等指标对于城市的空间形态、景观塑造、生态保护和经济发展等多方面都有着决定性的指导作用,因此提高控规调整审查方法的科学性和严谨性尤为重要。
目前国内的控规审查方法是通过规划局组织专家,进行必要性专题论证的形式。在专家论证会中,各位专家通过控规调整方案文本,对纸质文本中的简单的指标数值、文字描述等进行讨论,来确定控规调整的必要性和可采纳性。然而,这些指标数值与文字描述是很难让专家与具体的城市三维空间形态相联系起来。这样的工作方式存在审查对象不直观,专家们只能通过文字的表述和自身经验对控规调整指标的理解给出评审意见,特别当控规调整地块信息复杂时,容易出现主观性判断失误问题。
发明内容
发明目的:本发明的一个目的是提供一种控规调整的自动化三维交互审查系统。
本发明的另一个目的是提供一种控规调整的自动化三维交互审查方法,该方法实现基于数据库的计算机模拟和人机交互审查,为控规调整城市地块用地性质的判定,呈现可视化的控规变动模拟,并实现更科学和高效的决策。
技术方案:本发明的控规调整的自动化三维交互审查系统,包括基础数据采集与三维场景构建模块、控规调整地块案例库建构模块、控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块以及控规调整地块审查报告生成模块,其中,基础数据采集与三维场景构建模块用于采集控规调整相关地块的基础数据,并构建控规调整相关地块的三维场景模型;控规调整地块案例库建构模块通过对网络开源平台的建筑、地形和用地空间数据抓取,建构控规指标与空间形态相链接的数据库;控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块用于匹配与调整后控规指标高度相似的空间形态案例,加载到控规调整范围的城市场景之中生成若干个三维建设结果展示,提供给控规专家进行直观的交互审查;控规调整地块审查报告生成模块用于结合专家审查意见对控规的调整指标做出建议,给出控规调整地块审查报告。
本发明的控规调整的自动化三维交互审查方法,包括以下步骤:
S1、采集控规调整相关地块的基础数据,并构建三维空间沙盘;
S2、控规调整地块案例库构建;
S3、控规调整预期成果的三维展示和交互审查;
S4、控规调整地块审查结果输入,并生成控规调整审查报告。
进一步的,步骤S1包括以下步骤:
S11、控规调整相关地块基础数据采集,采集控规调整地块及其向外扩展一个街区的多源空间大数据,其中,多源空间大数据包括空间位置数据、建筑体量数据、建筑表皮数据、用地边界数据和地形地貌数据;
S12、多源空间大数据坐标、高程匹配,利用spatial adjustment工具,对多源空间大数据进行坐标与高程匹配,并统一数据格式输入地理信息平台中;
S13、已批和待审控规成果输入,根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,将步骤S11中控规调整相关地块范围内的已批和待审控规成果中的空间控制指标导入至地理信息平台中,空间控制指标包括用地面积、用地边界、容积率、建筑边界、建筑高度、建筑密度和坐标高程;
S14、三维空间沙盘构建,在地理信息平台中,通过要素转换、地形生成、坐标高程矫正工具,生成高精度的三维空间沙盘,其中,三维空间沙盘包含用地边界、建筑体量、建筑表皮、地形地貌信息。
进一步的,步骤S2包括以下步骤:
S21、控规调整地块的三维形态指标选取;
根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,选择需要进行空间形态对照的用地面积、用地边界、建筑密度、容积率、建筑高度和地形6个指标作为控规调整地块对照案例的选取指标;
S22、控规调整地块对照案例选取,形成基础案例库,基础案例库数据包括对照案例地块的用地边界、地形和建筑物三维形态数据;
S23、控规调整地块用地性质筛选,在基础案例库中,选择与控规调整地块用地性质相同的地块,形成对照案例初步案例库;
S24、控规调整地块案例库构建,在对照案例初步案例库中分别计算各地块的6类指标契合度并进行排序,以对照案例各指标与控规调整地块指标的契合程度作为选取标准,分别提取6类指标契合度得分最高的5-20个对照案例和综合得分最高的10个对照案例,形成7个相应的控规调整地块案例库子数据库。
进一步的,步骤S24中6类指标契合度的计算方式具体为:
用地面积契合度的计算方式为:计算对照案例面积S案例与实际控规地块面积S控规的差值除以控规地块面积计算误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure BDA0002589430540000031
用地界限的契合度计算方式为:将对照案例边界整体缩放至与控规调整地块面积相等,记为实际控规地块面积S控规;并将二者边界图形叠加,使两个面的重心相交,此时两个面重合部分面积为S,使用重合部分面积除以控规调整地块的面积得到用地界限的契合度;计算公式为:
Figure BDA0002589430540000032
建筑密度契合度计算方式为:计算对照案例建筑密度ρ案例与控规调整地块调整后建筑密度ρ控规的差值除以控规地块调整后建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure BDA0002589430540000033
建筑容积率契合度计算方式为:计算对照案例建筑容积率F案例与控规调整地块调整后容积率F控规的差值除以控规调整后地块建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure BDA0002589430540000034
建筑高度契合度计算方式为:计算对照案例建筑高度H案例与控规调整地块调整后建筑高度H控规的差值除以控规调整后地块建筑高度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure BDA0002589430540000041
地形契合度的计算方式为:使用法向量累积分布曲线方法,分别计算对照案例地形的三维曲面法向量累积分布曲线l3与控规调整地块现状地形的三维曲面法向量累积分布曲线l4,将两条曲线绘制在坐标轴上,观察两条曲线和x轴形成的图形的形状与面积,将二者叠合,计算两条曲线的重合部分面积为N,曲线l4面积为N控规,使用N除以N控规得到契合度;具体计算公式为:
Figure BDA0002589430540000042
进一步的,步骤S3包括以下步骤:
S31、嵌入控规调整地块对照案例模型,从子数据库中提取控规调整地块对照案例模型,并通过地理信息平台,使用spatial adjustment工具矫正对照案例模型的坐标和高程使对照案例模型与步骤S1中生成的三维空间沙盘相契合,并嵌入至三维空间沙盘;
S32、使用全息展示设备进行三维模型和指标显示,将嵌入对照案例后的控规调整地块模型置入全息沙盘中,并在对照案例周边以半透明方式同步显示对照案例基本指标数据与契合度雷达图,审查员通过3d跟踪手柄进行自主互动操控,通过转动手柄和按压按键,实现展示内容的移动、缩放和旋转操作;
S33、专家通过交互审查,对控规调整地块地对照案例模型提出审评意见,其中,评审意见为“可行”或“不可行”;
S34、审查员根据交互审查过程,将结果输入数据库,其中,评审意见为“可行”或“不可行”;
S35、将步骤S34中审查员输入可行的控规调整地块对照案例提取出来,建立可行对照案例库;
S36、将步骤S35中得到的可行对照案例库,分别按照6类指标契合度建立相应的可行的控规调整地块案例库子数据库;
S37、提取每个子数据库内对照案例地块的相应指标数值,分别以各数值中的最小值和最大值作为该项指标的控制区间范围。
进一步的,步骤S4包括以下步骤:
S41、将控规调整地块6类指标契合度的控制区间范围和每个可行对照案例的信息整合为控规调整地块审查报告,格式为word;其中,可行对照案例包含多个指定角度的鸟瞰图、案例的契合度雷达图、各项指标调整依据;
S42、将控规调整地块审查报告连接全彩色喷墨打印机打印纸质文档。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)过程可视性:本方法实现了全过程的高精度可视化,从构建三维空间沙盘阶段,到对照案例导入,到三维交互审查,丰富了控规审查的方法与可视化程度。
(2)智能交互性:本方法使用计算机服务器与全息沙盘设备塑造了身临其境的交互审查体验。所有模型都可以借助虚拟现实技术实现三维展示和交互,帮助审查专家进行更精确的判断。
(3)落地性:本方法所有案例均来自于开源平台爬取的现实中的案例,作为现实生活中的建成案例比起设计方案更有落地性和实际参考价值,可以帮助控规审查更加贴近生活,接近城市最根本的建成环境特征。
附图说明
图1是本发明方法流程图;
图2是控规调整地块与控规调整相关地块示意图;
图3是三维空间沙盘示意图;
图4是审查报告示意图。
具体实施方式
以下将结合山东省威海市环翠区的华发九龙湾四期地块(北临滨海大道、东近海埠路、西近东海路、南近大庆路,面积8.6公顷)的控规调整的自动化交互审查案例和附图来详细地说明本发明的技术方案。
本发明的控规调整的自动化三维交互审查系统,包括基础数据采集与三维场景构建模块、控规调整地块案例库建构模块、控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块以及控规调整地块审查报告生成模块,其中,基础数据采集与三维场景构建模块用于采集控规调整相关地块的基础数据,并构建控规调整相关地块的三维场景模型;控规调整地块案例库建构模块通过对网络开源平台的建筑、地形和用地空间数据抓取,建构控规指标与空间形态相链接的数据库;控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块用于匹配与调整后控规指标高度相似的空间形态案例,加载到控规调整范围的城市场景之中生成若干个三维建设结果展示,提供给控规专家进行直观的交互审查;控规调整地块审查报告生成模块用于结合专家审查意见对控规的调整指标做出建议,给出控规调整地块审查报告。
如图1所示,本发明的一种控规调整的自动化三维交互审查方法,包括以下步骤:
S1、采集控规调整相关地块的基础数据,并构建三维空间沙盘;
S11、控规调整相关地块基础数据采集。通过相机分辨率为1920*1080以上的测绘无人机采集并存储控规调整相关地块(包括控规调整地块及其向外扩展一个街区)的空间大数据,其中,空间大数据包括空间位置数据、建筑体量数据、建筑表皮数据、用地边界数据和地形地貌数据。
本实施例中,使用天眼双镜头相机玄霆DY-SU6测绘无人机,将相机分辨率设为1920*1080,将华发九龙湾四期地块及向外扩展的一个街区的区域设为控规调整相关区域,如图2所示,并将控规调整相关区域设为测绘无人机的飞行测绘区域。操作测绘无人机在飞行测绘区域内飞行并采集控规调整相关地块的空间位置数据、建筑体量数据、建筑表皮数据、用地边界数据和地形地貌数据,飞行采集完毕之后回收无人机。
S12、多源空间大数据坐标、高程匹配。利用spatial adjustment(空间校正)工具,对多源空间大数据进行坐标与高程匹配,并统一数据格式输入地理信息平台中。
本实施例中,回收测绘无人机后取出其存储芯片,将其中采集的多源空间大数据导入计算机,使用spatial adjustment(空间校正)工具,对多源空间大数据进行坐标与高程匹配。具体为:将不同数据转换到同一空间坐标系、在不同数据中的相同位置添加不少于三处控制点(选择具有辨识度并较为分散的控制代理),通过控制点之间的地理配准矫正几何形变,将最终的数据统一格式后输入地理信息平台中。
S13、已批和待审控规成果输入。根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,将步骤S11中所述控规调整相关地块范围内的已批和待审控规成果中的空间控制指标(具体为用地面积、用地边界、容积率、建筑边界、建筑高度、建筑密度、坐标高程)导入至地理信息平台中。
本实施例中,根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,将步骤S11中所述控规调整相关地块范围内的已批和待审控规成果中的用地面积、用地边界、容积率、建筑边界、建筑高度、建筑密度和坐标高程数据导入至地理信息平台中。其中华发九龙湾四期地块控规修改地块的用地面积为86000㎡、容积率为2.3、建筑高度为80m、建筑密度为30%。
S14、三维空间沙盘构建。在地理信息平台中,通过要素转换、地形生成、坐标高程矫正等工具,生成高精度的三维空间沙盘。其中,三维空间沙盘包含用地边界、建筑体量、建筑表皮、地形地貌信息。
本实施例中,在地理信息平台中,通过要素转换、地形生成、坐标高程矫正等工具,将所有的数据整合,生成高精度的三维空间沙盘。其中,三维空间沙盘中包含华发九龙湾四期地块及其周边一个街区的建筑体量、建筑表皮、地形地貌等可视化信息(如图3),以及用地面积、用地边界、容积率、建筑边界、建筑高度、建筑密度和坐标高程数据等隐性指标信息。
S2、控规调整地块案例库构建;
S21、控规调整地块的三维形态指标选取。
根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,选择需进行空间形态对照的用地面积、用地边界、建筑密度、容积率、建筑高度、和地形等6个指标作为华发九龙湾四期控规调整地块对照案例的选取指标。
S22、控规调整地块对照案例选取,形成基础案例库,基础案例库数据包括对照案例地块的用地边界、地形、建筑物等三维形态数据。
本实施例中,在开源数据平台中选取华发九龙湾四期地块的对照案例,形成基础案例库,基础案例库中包含3540个对照案例,每个对照案例数据都包括对照案例地块的用地边界、地形、建筑物等三维形态数据。
S23、控规调整地块用地性质筛选。在基础案例库中,选择与控规调整地块用地性质相同的地块,形成对照地块初步案例库。
本实施例中,将华发九龙湾四期地块的用地性质,即R类居住用地输入至基础案例库中,在基础案例库中筛选出所有用地性质为R类居住用地的地块共计1206个,集合形成对照地块初步案例库。
S24、控规调整地块案例库构建。
在对照案例初步案例库中分别计算各地块的6类指标契合度,具体为用地面积契合度、用地边界契合度、容积率契合度、建筑高度契合度、建筑密度契合度和地形契合度。以对照案例各指标与控规调整地块指标的契合程度作为选取标准,分别提取6类指标契合度得分最高的5-20个对照案例和综合得分最高的10个对照案例,形成7个相应的控规调整地块案例库子数据库。
用地面积契合度的计算方式为:计算对照案例面积S案例与实际控规地块面积S控规的差值除以控规地块面积计算误差度,再用1减去误差度得到契合度。计算公式为:
Figure BDA0002589430540000081
用地界限的契合度计算方式为:将对照案例边界整体缩放至与控规调整地块面积相等,记为实际控规地块面积S控规。并将二者边界图形叠加,使两个面的重心相交,此时两个面重合部分面积为S,使用重合部分面积除以控规调整地块的面积得到用地界限的契合度。计算公式为:
Figure BDA0002589430540000082
建筑密度契合度计算方式为:计算对照案例建筑密度ρ案例与控规调整地块调整后建筑密度ρ控规的差值除以控规地块调整后建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度。计算公式为:
Figure BDA0002589430540000083
建筑容积率契合度计算方式为:计算对照案例建筑容积率F案例与控规调整地块调整后容积率F控规的差值除以控规调整后地块建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度。计算公式为:
Figure BDA0002589430540000084
建筑高度契合度计算方式为:计算对照案例建筑高度H案例与控规调整地块调整后建筑高度H控规的差值除以控规调整后地块建筑高度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度。计算公式为:
Figure BDA0002589430540000085
地形契合度的计算方式为:使用法向量累积分布曲线(NVCDC)方法,分别计算对照案例地形的三维曲面法向量累积分布曲线l3与控规调整地块现状地形的三维曲面法向量累积分布曲线l4,将两条曲线绘制在坐标轴上,观察两条曲线和x轴形成的图形的形状与面积,将二者叠合,计算两条曲线的重合部分面积为N,曲线l4面积为N控规,使用N除以N控规得到契合度。具体计算公式为:
Figure BDA0002589430540000091
S3、控规调整预期成果的三维展示和交互审查;
S31、嵌入控规调整地块对照案例模型。使用搭载8*32GB LRDIMM DDR4以上内存以及十核以上CPU的计算机服务器,从子数据库中提取控规调整地块对照案例模型,并通过地理信息平台,使用spatial adjustment(空间校正)工具矫正案例模型的坐标和高程使案例模型与步骤S14中生成的三维空间沙盘相契合,并嵌入至三维空间沙盘。
本实施例中,使用NVIDIADGX-1计算机服务器,从子数据库中提取控规调整地块对照案例模型,并通过地理信息平台,使用spatial adjustment(空间校正)工具矫正案例模型的坐标和高程,使案例模型准确嵌入步骤S14中生成的三维空间沙盘。
S32、使用展示区域面积在150cm*150cm以上的全息展示设备进行三维模型和指标显示,将嵌入对照案例后的控规调整地块模型置入全息沙盘中,在案例周边以半透明方式同步显示案例基本指标数据与契合度雷达图,其中雷达图包含6个契合度指标和1个综合契合度指标。审查员通过3d跟踪手柄进行自主互动操控,通过转动手柄和按压按键,实现展示内容的移动、缩放和旋转等操作。
S33、专家通过交互审查,对控规调整地块地照案例模型提出评审意见(其中,评审意见为“可行”或“不可行”);
S34、审查员根据交互审查过程,将专家评审意见结果输入数据库(其中,评审意见为“可行”或“不可行”);
S35、提取步骤S34中可行的控规调整地块对照案例,建立可行对照案例库,其中用地面积契合度子数据库中有6个可行对照案例,用地边界契合度子数据库中有4个可行对照案例,容积率契合度子数据库中有8个可行对照案例,建筑密度契合度子数据库中有6个可行对照案例,建筑高度契合度子数据库中有7个可行对照案例,地形契合度子数据库中有6个可行对照案例,综合得分子数据库中有5个可行对照案例。。
S36、针对步骤S35中得到的7个可行对照案例库,分别按照步骤S21中的6项案例指标建立相应的子数据库。
S37、提取每个子数据库内对照案例地块的相应指标数值,分别以各数值中的最小值和最大值作为该项指标的控制区间范围。其中,容积率建议控制在2.8-3.5,建筑密度控制在30%-40%,建筑高度建议控制在60m-80m。
S4、控规调整地块审查结果输入,并生成纸质报告。
S41、将华发九龙湾四期地块的6项指标的控制区间范围和每个可行对照案例的信息整合为控规调整地块审查报告,格式为word。其中,可行案例信息包含多个指定角度的鸟瞰图、案例的契合度雷达图、各项指标调整依据(如图4)。
S42、将控规调整地块审查报告连接全彩色喷墨打印机打印纸质文档。
本发明的一种控规调整的自动化三维交互审查方法与系统,通过倾斜摄影提取城市三维空间实体数据并建构模型,通过对网络开源平台的建筑、地形和用地空间数据抓取,建构控规指标与空间形态相链接的数据库,并在控规调整预期成果的三维展示模块中匹配与调整后控规指标高度相似的空间形态案例,加载到控规调整范围的城市场景之中生成若干个三维建设结果展示,提供给控规专家进行直观的交互审查,并结合审查意见对控规的调整指标做出建议。本发明能够应对城市规划设计领域中控规变动时的决策问题,实现基于数据库的计算机模拟和人机交互审查,为控规调整城市地块用地性质的判定,呈现可视化的控规变动模拟,并实现更科学和高效的决策。

Claims (7)

1.一种控规调整的自动化三维交互审查系统,其特征在于,包括基础数据采集与三维场景构建模块、控规调整地块案例库建构模块、控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块以及控规调整地块审查报告生成模块,其中,基础数据采集与三维场景构建模块用于采集控规调整相关地块的基础数据,并构建控规调整相关地块的三维场景模型;控规调整地块案例库建构模块通过对网络开源平台的建筑、地形和用地空间数据抓取,建构控规指标与空间形态相链接的数据库;控规调整预期成果的三维展示和交互审查模块用于匹配与调整后控规指标高度相似的空间形态案例,加载到控规调整范围的城市场景之中生成若干个三维建设结果展示,提供给控规专家进行直观的交互审查;控规调整地块审查报告生成模块用于结合专家审查意见对控规的调整指标做出建议,给出控规调整地块审查报告。
2.一种控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采集控规调整相关地块的基础数据,并构建三维空间沙盘;
S2、控规调整地块案例库构建;
S3、控规调整预期成果的三维展示和交互审查;
S4、控规调整地块审查结果输入,并生成控规调整审查报告。
3.根据权利要求2所述的控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:
S11、控规调整相关地块基础数据采集,采集控规调整地块及其向外扩展一个街区的多源空间大数据,其中,多源空间大数据包括空间位置数据、建筑体量数据、建筑表皮数据、用地边界数据和地形地貌数据;
S12、多源空间大数据坐标、高程匹配,利用spatial adjustment工具,对多源空间大数据进行坐标与高程匹配,并统一数据格式输入地理信息平台中;
S13、已批和待审控规成果输入,根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,将步骤S11中控规调整相关地块范围内的已批和待审控规成果中的空间控制指标导入至地理信息平台中,空间控制指标包括用地面积、用地边界、容积率、建筑边界、建筑高度、建筑密度和坐标高程;
S14、三维空间沙盘构建,在地理信息平台中,通过要素转换、地形生成、坐标高程矫正工具,生成高精度的三维空间沙盘,其中,三维空间沙盘包含用地边界、建筑体量、建筑表皮、地形地貌信息。
4.根据权利要求2所述的控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,步骤S2包括以下步骤:
S21、控规调整地块的三维形态指标选取;
根据《城市控制性详细规划编制成果规范标准》,选择需要进行空间形态对照的用地面积、用地边界、建筑密度、容积率、建筑高度和地形6个指标作为控规调整地块对照案例的选取指标;
S22、控规调整地块对照案例选取,形成基础案例库,基础案例库数据包括对照案例地块的用地边界、地形和建筑物三维形态数据;
S23、控规调整地块用地性质筛选,在基础案例库中,选择与控规调整地块用地性质相同的地块,形成对照案例初步案例库;
S24、控规调整地块案例库构建,在对照案例初步案例库中分别计算各地块的6类指标契合度并进行排序,以对照案例各指标与控规调整地块指标的契合程度作为选取标准,分别提取6类指标契合度得分最高的5-20个对照案例和综合得分最高的10个对照案例,形成7个相应的控规调整地块案例库。
5.根据权利要求4所述的控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,步骤S24中6类指标契合度的计算方式具体为:
用地面积契合度的计算方式为:计算对照案例面积S案例与实际控规地块面积S控规的差值除以控规地块面积计算误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure FDA0002589430530000021
用地界限的契合度计算方式为:将对照案例边界整体缩放至与控规调整地块面积相等,记为实际控规地块面积S控规;并将二者边界图形叠加,使两个面的重心相交,此时两个面重合部分面积为S,使用重合部分面积除以控规调整地块的面积得到用地界限的契合度;计算公式为:
Figure FDA0002589430530000022
建筑密度契合度计算方式为:计算对照案例建筑密度ρ案例与控规调整地块调整后建筑密度ρ控规的差值除以控规地块调整后建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure FDA0002589430530000031
建筑容积率契合度计算方式为:计算对照案例建筑容积率F案例与控规调整地块调整后容积率F控规的差值除以控规调整后地块建筑密度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure FDA0002589430530000032
建筑高度契合度计算方式为:计算对照案例建筑高度H案例与控规调整地块调整后建筑高度H控规的差值除以控规调整后地块建筑高度计算建筑密度误差度,再用1减去误差度得到契合度;计算公式为:
Figure FDA0002589430530000033
地形契合度的计算方式为:使用法向量累积分布曲线方法,分别计算对照案例地形的三维曲面法向量累积分布曲线l3与控规调整地块现状地形的三维曲面法向量累积分布曲线l4,将两条曲线绘制在坐标轴上,观察两条曲线和x轴形成的图形的形状与面积,将二者叠合,计算两条曲线的重合部分面积为N,曲线l4面积为N控规,使用N除以N控规得到契合度;具体计算公式为:
Figure FDA0002589430530000034
6.根据权利要求2所述的控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,步骤S3包括以下步骤:
S31、嵌入控规调整地块对照案例模型,从子数据库中提取控规调整地块对照案例模型,并通过地理信息平台,使用spatial adjustment工具矫正对照案例模型的坐标和高程使对照案例模型与步骤S1中生成的三维空间沙盘相契合,并嵌入至三维空间沙盘;
S32、使用全息展示设备进行三维模型和指标显示,将嵌入对照案例后的控规调整地块模型置入全息沙盘中,并在对照案例周边以半透明方式同步显示对照案例基本指标数据与契合度雷达图,审查员通过3d跟踪手柄进行自主互动操控,通过转动手柄和按压按键,实现展示内容的移动、缩放和旋转操作;
S33、专家通过交互审查,对控规调整地块地对照案例模型提出审评意见,其中,评审意见为“可行”或“不可行”;
S34、审查员根据交互审查过程,将结果输入数据库,其中,评审意见为“可行”或“不可行”;
S35、将步骤S34中审查员输入可行的控规调整地块对照案例提取出来,建立可行对照案例库;
S36、将步骤S35中得到的可行对照案例库,分别按照6类指标契合度建立相应的可行的控规调整地块案例库子数据库;
S37、提取每个子数据库内对照案例地块的相应指标数值,分别以各数值中的最小值和最大值作为该项指标的控制区间范围。
7.根据权利要求2所述的控规调整的自动化三维交互审查方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:
S41、将控规调整地块6类指标契合度的控制区间范围和每个可行对照案例的信息整合为控规调整地块审查报告,格式为word;其中,可行对照案例包含多个指定角度的鸟瞰图、案例的契合度雷达图、各项指标调整依据;
S42、将控规调整地块审查报告连接全彩色喷墨打印机打印纸质文档。
CN202010691198.8A 2020-07-17 2020-07-17 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法 Active CN111985774B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010691198.8A CN111985774B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法
BE20205889A BE1028207B1 (de) 2020-07-17 2020-12-08 Automatisiertes dreidimensionales interaktives Überprüfungssystem der Anpassung regulatorischer Planung und zugehöriges Verfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010691198.8A CN111985774B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111985774A true CN111985774A (zh) 2020-11-24
CN111985774B CN111985774B (zh) 2021-03-19

Family

ID=73438755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010691198.8A Active CN111985774B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111985774B (zh)
BE (1) BE1028207B1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651059A (zh) * 2020-12-18 2021-04-13 东南大学 一种基于人工智能的控规地块城市设计多方案生成方法
CN115796633A (zh) * 2022-09-30 2023-03-14 北京大学深圳研究生院 一种城中村土地利用综合整治绩效评估方法及系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102360474A (zh) * 2011-10-27 2012-02-22 上海同城信息科技有限公司 一种控规调整中数据的判别处理方法及系统
US20130195331A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Infinitt Healthcare Co., Ltd. Apparatus for sharing and managing information in picture archiving communication system and method thereof
CN106599332A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 星际空间(天津)科技发展有限公司 一种三维数字方案辅助设计与展现方法
CN108765567A (zh) * 2018-05-23 2018-11-06 东南大学 一种用于构建城市设计数字化沙盘的系统
CN109214653A (zh) * 2018-08-06 2019-01-15 国网江西省电力有限公司赣西供电分公司 基于三维实景的b、c类区域中压电网规划设计平台
CN109241580A (zh) * 2018-08-15 2019-01-18 深圳大学 一种地块设计方法、装置、计算机设备和存储介质
CN109887084A (zh) * 2019-02-20 2019-06-14 成都市勘察测绘研究院 一种利用浸入式虚拟现实技术用于城市规划的方法
CN110110891A (zh) * 2019-03-30 2019-08-09 深圳市金华鉴安全生产技术信息咨询有限公司 区域性安全消防形势分析评估系统
US20190378204A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-12 Adobe Inc. Generating and providing augmented reality representations of recommended products based on style similarity in relation to real-world surroundings
CN111127244A (zh) * 2018-11-01 2020-05-08 国网江苏电力设计咨询有限公司 输变电工程三维智能辅助评审系统及方法
WO2020138738A1 (ko) * 2018-12-28 2020-07-02 플랜트에셋 주식회사 플랜트 엔지니어링에 대한 3d cad 모델의 엔지니어링 데이터 정합성 검사 및 설계 rule 체크를 통한 설계품질 향상방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019196186A1 (zh) * 2018-04-12 2019-10-17 东南大学 一种用于构建城市设计数字化沙盘的系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102360474A (zh) * 2011-10-27 2012-02-22 上海同城信息科技有限公司 一种控规调整中数据的判别处理方法及系统
US20130195331A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Infinitt Healthcare Co., Ltd. Apparatus for sharing and managing information in picture archiving communication system and method thereof
CN106599332A (zh) * 2015-10-20 2017-04-26 星际空间(天津)科技发展有限公司 一种三维数字方案辅助设计与展现方法
CN108765567A (zh) * 2018-05-23 2018-11-06 东南大学 一种用于构建城市设计数字化沙盘的系统
US20190378204A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-12 Adobe Inc. Generating and providing augmented reality representations of recommended products based on style similarity in relation to real-world surroundings
CN109214653A (zh) * 2018-08-06 2019-01-15 国网江西省电力有限公司赣西供电分公司 基于三维实景的b、c类区域中压电网规划设计平台
CN109241580A (zh) * 2018-08-15 2019-01-18 深圳大学 一种地块设计方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111127244A (zh) * 2018-11-01 2020-05-08 国网江苏电力设计咨询有限公司 输变电工程三维智能辅助评审系统及方法
WO2020138738A1 (ko) * 2018-12-28 2020-07-02 플랜트에셋 주식회사 플랜트 엔지니어링에 대한 3d cad 모델의 엔지니어링 데이터 정합성 검사 및 설계 rule 체크를 통한 설계품질 향상방법
CN109887084A (zh) * 2019-02-20 2019-06-14 成都市勘察测绘研究院 一种利用浸入式虚拟现实技术用于城市规划的方法
CN110110891A (zh) * 2019-03-30 2019-08-09 深圳市金华鉴安全生产技术信息咨询有限公司 区域性安全消防形势分析评估系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨瀚: "三维审核平台在规划审批中的辅助作用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
陈真: "基于地理空间框架的城市规划信息平台研究", 《测绘通报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112651059A (zh) * 2020-12-18 2021-04-13 东南大学 一种基于人工智能的控规地块城市设计多方案生成方法
WO2022126806A1 (zh) * 2020-12-18 2022-06-23 东南大学 一种基于人工智能的控规地块城市设计多方案生成方法
CN115796633A (zh) * 2022-09-30 2023-03-14 北京大学深圳研究生院 一种城中村土地利用综合整治绩效评估方法及系统
CN115796633B (zh) * 2022-09-30 2023-08-08 北京大学深圳研究生院 一种城中村土地利用综合整治绩效评估方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
BE1028207A1 (de) 2021-11-09
CN111985774B (zh) 2021-03-19
BE1028207B1 (de) 2021-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7267261B2 (ja) 空間データ処理システムおよび方法
Conolly et al. Geographical information systems in archaeology
CN111985774B (zh) 一种控规调整的自动化三维交互审查系统与方法
CN105205864B (zh) 基于多源数据的地质结构面三维模型自动建模方法和系统
US20220067233A1 (en) Generating operational and realistic models of physical systems
CN109559381A (zh) 一种基于ar空间测量技术的变电站验收方法
CN107944203A (zh) 一种风速流线可视化的建筑设计方法
Akob et al. Deployment of GIS+ BIM in the construction of Pan Borneo Highway Sarawak, Malaysia
CN108959333A (zh) 基于增强现实技术的燃气管网自动建模方法及系统
KR20100025144A (ko) 지리 정보 시스템과 건축도면을 기반으로 하는 건축물 전산관리 시스템 및 그 방법
Yang et al. Design of urban landscape visual simulation system based on three-dimensional simulation technology
KR20200065352A (ko) 드론을 활용한 선제적 건설사업관리 시스템 및 방법
CN114490907A (zh) 名城管理数据库的构建方法、装置及存储介质
CN113987837A (zh) 铁路选线评价系统及方法
Yudono et al. The Three Dimension (3D) Spatial Urban Heritage Informatics of Malang City, Indonesia
CN116702299B (zh) 一种基于园林模拟的园林设计方法
CN117611108B (zh) 一种城乡建设用地有偿调剂的智能决策构建方法
Farxodovna et al. Importance of using GIS technologies in soil science
Ulubay et al. A different approach to the spatial data integration
Efren et al. Procedural Placement of Existing Building Models in Virtual Cities
Ozerbıl et al. Oblique Aerial Image Acquisition, 3D City Modeling, 3D City Guide Project for Konya Metropolitan Municipality
Cai Accuracy Evaluation of a 3-D Spatial Modeling Approach to Model Linear Objects and Predict their Lengths
Lukes Computer-assisted photo interpretation research at United States Army Engineer Topographic Laboratories (USAETL)
Liu Construction of a real-scene 3D integrated spatiotemporal information platform under the background of urban renewal
Su Development of GIS as an information management system: A case study for the Burden Center

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20201124

Assignee: Quanzhou natural resources and Planning Bureau

Assignor: SOUTHEAST University

Contract record no.: X2022320000088

Denomination of invention: An automatic three-dimensional interactive review system and method for control planning adjustment

Granted publication date: 20210319

License type: Common License

Record date: 20220602

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract