CN113256806A - 一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法，将矢量建筑按不同的楼层进行分组处理，以避免多次计算和检索带来的巨大运算量；利用等距观测点为道路观测点，以加强实验处理的科学性、正确性；分组后只需找出每组的离观测点最近的矢量建筑物点，直接将过程中的无关点进行剔除，大大优化的计算量；随着数据量越大，其优势呈现明显的递增。
Description
技术领域
本发明属于国土空间规划中的城市规划领域，具体涉及一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法。
背景技术
城市道路天空可视域为视线在城市道路中所能看到的天空范围尺度定量描述因子。随着城市人口的增加，城市用地的匮乏，为了容纳更多的人员，城市建筑越来越高、密度越来越大。城市道路天空可视域的关注度渐渐的从国外映入国内研究人员和技术人员的眼球。
2016年国内学者杨俊宴等人公开了“一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法”，提出其天空可视域的计算处理方法及简单的图像显示方法。但其全方位全部检索计算方法计算量巨大，针对道路多组观测点的计算量是一个非常耗时的，针对海量的数据源其算法设计渐渐暴露出其缺陷。
发明内容
本发明针对现有的技术方案的不足，根据理论与实践相结合优化原有的天空可视域中传统的建筑物检测计算方法，提出一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法，通过在传统的天空可视域计算理论基础上，进一步增加道路观测点的算法的优化，达到在计算城市道路天空可视域的最大仰角时计算更快、结果更准确的效果。
本发明的技术方案是这样实现的：一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法，包括以下步骤：
步骤01、收集遥感影像、矢量建筑、道路数据；
步骤02、利用遥感影像对研究区域数据进行补充；
步骤03、将道路线按同等距离分为N组并转为点；
步骤04、以步骤03同等距离为标准将矢量建筑转栅格；
步骤05、将海量矢量建筑以相同楼层的建筑进行分组储存标记；
步骤06、以单点观测点为起点，旋转360/β次扫描；
步骤07、扫描找出分层组中其射线方向离原点最近的建筑物点；
步骤08、并计算离原点最近的建筑物点之间最大仰角，进一步计算天空可视域，选取层中最大仰角层组上的点计算天空可视域；
步骤09、插值出N组图，剔除相异最大的两幅栅格图；
步骤10、取剩余图幅的综合结果为最终结果。
本发明将矢量建筑按不同的楼层进行分组处理，以避免多次计算和检索带来的巨大计算量；利用等距观测点为道路观测点，以加强实验处理的科学性、正确性；分组后只需找出每组的离观测点最近的矢量建筑物点，直接将过程中的无关点进行剔除，大大优化的计算量；随着数据量越大，其优势呈现明显的递增。
附图说明
图1是昆明市城中心矢量建筑栅格化处理图；
图2是等距分组观测点选取图；
图3是昆明市城中心矢量建筑按楼层分组图；
图4是昆明市城中心道路的单点可控范围部分扫面示意图；
图5是分组查询的结构图；
图6是分析结果可视化图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法包括以下步骤：
步骤01、通过http://www.webmap.cn、http://www.gscloud.cn/以及http://www.91weitu.com/网站，选择收集昆明市城中心的遥感影像、建筑、道路作为源数据；
步骤02、对少部分缺失数据补充处理，道路、建筑以实际影像作为补充，建筑楼层高度以周围500米内建筑平均值作为缺失数据的值，如图1所示；
步骤03、通过等间距100、200米、300米、400米、500米、600米选取6组点，作为道路的观测点，如图2所示；
步骤04、以步骤03同等距离为标准将矢量建筑转栅格；
步骤05、将相同楼层的建筑存储在程序的列表中，以备后续调用，如图3所示；
步骤06、以每一组观测点为起点，旋转360/β次扫描，扫描找出分层组中其射线方向离原点最近的建筑物点；
步骤07、计算离原点最近的建筑物点之间最大仰角，进一步计算天空可视域，选取层中最大仰角层组上的点计算天空可视域，计算公式如下
βmax为最大仰角，n为扫面的圈数，如图4所示；
步骤08、对计算的多组天空可视域值进行插值处理，如图5所示；
步骤09、对多组插值图进行异常值剔除；
步骤10、将剩余的栅格插值图进行平均取值作为结果，如图6所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种城市道路天空可视域海量数据优化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤01、收集遥感影像、矢量建筑、道路数据；
步骤02、利用遥感影像对研究区域数据进行补充；
步骤03、将道路线按同等距离分为N组并转为点；
步骤04、以步骤03同等距离为标准将矢量建筑转栅格；
步骤05、将海量矢量建筑以相同楼层的建筑进行分组储存标记；
步骤06、以单点观测点为起点，旋转360/β次扫描；
步骤07、扫描找出分层组中其射线方向离原点最近的建筑物点；
步骤08、并计算离原点最近的建筑物点之间最大仰角，进一步计算天空可视域，选取层中最大仰角层组上的点计算天空可视域；
步骤09、插值出N组图，剔除相异最大的两幅栅格图；
步骤10、取剩余图幅的综合结果为最终结果。
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Citations (4)
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| CN105571572A (zh) * | 2016-02-03 | 2016-05-11 | 东南大学 | 一种天空可视域的标准测量方法 |
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| CN105893675A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 东南大学 | 一种基于天空可视域评价的开放空间周边建筑形态优化控制方法 |
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