CN114254267A - 一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法，属于城市规划领域，用于现有的标高计算装置不具备根据区域的建筑密度与常住人口等因素对区域的标高强度进行计算的问题，包括标高计算平台，所述标高计算平台通信连接有空间规划模块、区域分析模块、计算模块以及存储模块；所述空间规划模块用于通过建筑数据对城市建筑进行空间规划，建筑数据包括建筑高度、建筑占地面积以及建筑楼层数，所述区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析；本发明通过空间规划模块结合建筑数据对城市建筑进行强度分析，强度越高的建筑的标高优先级越高，从而根据标高优先级对区域进行科学的标高对象分配。

Description

一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法

技术领域

本发明属于城市规划领域，涉及标高计算技术，具体是一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法。

背景技术

城市规划是规范城市发展建设，研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图，是城市管理的重要组成部分，是城市建设和管理的依据，也是城市规划、城市建设、城市运行三个阶段中的前提。

现有技术中，在进行城市建筑标高计算时，通常是随机选取部分建筑作为标高对象，针对选中的标高对象进行标高计算，这种方式随机性太强，且在不同区域选中的标高对象数量基本相同；因此现有的标高计算装置不具备根据区域的建筑密度与常住人口等因素对区域的标高强度进行计算，针对不同标高强度的区域分配不同的标高对象数量的功能。

针对上述技术问题，本申请提出了一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法。

本发明所要解决的技术问题为：现有的标高计算装置不具备根据区域的建筑密度与常住人口等因素对区域的标高强度进行计算的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，包括标高计算平台，所述标高计算平台通信连接有空间规划模块、区域分析模块、计算模块以及存储模块；

所述空间规划模块用于通过建筑数据对城市建筑进行空间规划，建筑数据包括建筑高度、建筑占地面积以及建筑楼层数；

所述区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析；

所述计算模块包括水准仪分析单元与全站仪分析单元；

所述水准仪分析单元用于采用水准仪对标高建筑进行标高计算：采用水准仪，将需要测量的点标记为测量点，塔尺放在已知高程的水准点上，读出读数并标记为后视读数；然后把塔尺放在要测的点上，读出读数并标记为前视读数；通过公式：测量点的高程＝后视点的高程+后视读数-前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台；

全站仪分析单元通过采用全站仪对标高建筑进行标高计算：采用全站仪，将需要测量的点标记为测量点，在测量的时候设定仪高和棱镜高，然后通过全站仪直接测量后视读数和前视读数；通过公式测量点的高程＝后视点高程-后视读数+前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台。

进一步地，空间规划的具体过程包括：获取城市建筑的高度并标记为预高值YG，获取城市建筑的占地面积并标记为占面值ZM，获取城市建筑的楼层数并标记为楼层值LC，通过公式KQ＝α1×YG+α2×ZM+α3×LC得到建筑的空间强度值KQ，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α3＞α2＞α1＞1；通过存储模块获取到空间强度阈值KQmin、KQmax，其中KQmin为最小空间强度阈值，KQmax为最大空间强度阈值，将空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax进行比较并通过比较结果将城市建筑筛分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域。

进一步地，建筑的空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax的比较过程包括：

若KQ≤KQmin，则将对应城市建筑标记为低强度建筑，针对低强度建筑不做标高计算处理；

若KQmin＜KQ＜KQmax，则将对应城市建筑标记为中强度建筑；

若KQ≥KQmax，则将对应城市建筑标记为高强度建筑。

进一步地，所述区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析：将城市的规划地区分割为区域i，i＝1，2，…，n，n为正整数，将区域i内的建筑数量标记为建数值JSi，获取区域i内的常住人口数量并标记为CRi，获取区域i的总面积值并标记为面积值MJi，通过公式BQi＝β1×JSi+β2×CRi+β3×MJi得到区域i的标高强度值BQi，其中β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞0；通过存储模块获取到标高强度阈值BQmin、BQmax，其中BQmin为最小标高强度阈值，BQmax为最大标高强度阈值，将标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax进行比较并通过比较结果将区域i筛分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域。

进一步地，标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax的比较过程包括：

若BQ≤BQmin，则将对应的区域标记为低强度区域；

若BQmin＜BQ＜BQmax，则将对应的区域标记为中强度区域；

若BQ≥BQmax，则将对应的区域标记为高强度区域。

进一步地，获取区域i的中强度建筑的数量并标记为中强值ZQi，通过公式ZXi＝t1×ZQi得到区域i的中需值ZXi，其中t1为比例系数，中需值ZXi表示区域i中需要进行标高计算的中强度建筑的数量，在区域i中随机筛选出ZXi个中强度建筑并标记为中标建筑，将区域i中的高强度建筑与中标建筑的集合标记为标高建筑。

进一步地，t1的取值判定过程包括：

若区域i为低强度区域，则t1的取值为0.56；

若区域i为中强度区域，则t1的取值为0.64；

若区域i为高强度区域，则t1的取值为0.72。

一种基于城市空间规划的建筑标高计算方法，建筑标高计算方法包括以下步骤：

步骤S101，空间规划模块通过建筑数据对城市建筑进行空间规划并将城市建筑分为低强度建筑、中强度建筑以及高强度建筑；

步骤S102，区域分析模块对城市的规划地区进行区域规划分析并将区域i分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域，通过区域的强度与区域内中强度建筑的数量筛选出标高建筑；

步骤S103，通过计算模块对标高建筑的测量点高程进行分析计算。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过空间规划模块结合建筑数据对城市建筑进行强度分析，通过空间强度值的数值大小将城市建筑分为低强度建筑、中强度建筑以及高强度建筑，从而根据城市建筑的强度等级为城市建筑进行标高计算优先级分析，强度越高的建筑的标高优先级越高，从而根据标高优先级对区域进行科学的标高对象分配；

2、本发明通过区域分析模块可以对区域进行强度分析，在对区域按照标高强度进行分级后，通过区域内的中强度建筑的数量以及区域的强度等级计算得到中标建筑的数量，从而结合区域内城市建筑的强度等级筛选出标高建筑，标高建筑为标高计算优先级最高的城市建筑，进一步提高标高建筑的分配合理性；

3、本发明采用水准仪分析单元与全站仪分析单元的两种标高测量方式对标高对象进行测量点的高程测量计算，两种方式互相计算并进行验证，从而保证标高计算结果的精确性。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明实施例一的系统框图；

图2为本发明实施例二的系统框图；

图3为本发明实施例三的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1所示，一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，包括标高计算平台，标高计算平台通信连接有空间规划模块、区域分析模块以及存储模块。

空间规划模块用于通过建筑数据对城市建筑进行空间规划，需要具体说明的是，建筑数据包括建筑高度、建筑占地面积以及建筑楼层数；

其中，空间规划的具体过程包括：获取城市建筑的高度并标记为预高值YG，获取城市建筑的占地面积并标记为占面值ZM，获取城市建筑的楼层数并标记为楼层值LC，通过公式KQ＝α1×YG+α2×ZM+α3×LC得到建筑的空间强度值KQ，需要说明的是，空间强度值是一个反映城市建筑标高优先级的数值，空间强度值的数值越大则表示该建筑标高优先级越高，式中，α

1、α2以及α3均为比例系数，且α3＞α2＞α1＞1；通过存储模块获取到空间强度阈值KQmin、KQmax，其中，KQmin为最小空间强度阈值，KQmax为最大空间强度阈值，将建筑的空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax进行比较：若KQ≤KQmin，则将对应城市建筑标记为低强度建筑，针对低强度建筑不做标高计算处理；若KQmin＜KQ＜KQmax，则将对应城市建筑标记为中强度建筑；若KQ≥KQmax，则将对应城市建筑标记为高强度建筑。

区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析，具体为：

将城市的规划地区分割为区域i，i＝1，2，…，n，n为正整数，将区域i内的建筑数量标记为建数值JSi，获取区域i内的常住人口数量并标记为CRi，获取区域i的总面积值并标记为面积值MJi，通过公式BQi＝β1×JSi+β2×CRi+β3×MJi得到区域i的标高强度值BQi，需要说明的是，标高强度值是一个反映区域内城市建筑整体标高需求的数值，标高强度值的数值越高则表示区域内城市建筑整体标高需求越高，其中，β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞0；通过存储模块获取到标高强度阈值BQmin、BQmax，其中BQmin为最小标高强度阈值，BQmax为最大标高强度阈值，将标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax进行比较：若BQ≤

BQmin，则将对应的区域标记为低强度区域；若BQmin＜BQ＜BQmax，则将对应的区域标记为中强度区域；若BQ≥BQmax，则将对应的区域标记为高强度区域；

获取区域i的中强度建筑的数量并标记为中强值ZQi，通过公式ZXi＝t1×ZQi得到区域i的中需值ZXi，其中t1为比例系数，中需值ZXi表示区域i中需要进行标高计算的中强度建筑的数量，在区域i中随机筛选出ZXi个中强度建筑并标记为中标建筑，将区域i中的高强度建筑与中标建筑的集合标记为标高建筑；

其中，t1的取值判定过程包括：

若区域i为低强度区域，则t1的取值为0.56；

若区域i为中强度区域，则t1的取值为0.64；

若区域i为高强度区域，则t1的取值为0.72。

实施例二

请参阅图2所示，标高计算平台还通信连接有计算模块，计算模块用于对标高建筑进行标高计算分析，计算模块包括水准仪分析单元与全站仪分析单元。

水准仪分析单元用于采用水准仪对标高建筑进行标高计算：采用水准仪，将需要测量的点标记为测量点，塔尺放在已知高程的水准点上，读出读数并标记为后视读数；然后把塔尺放在要测的点上，读出读数并标记为前视读数；通过公式：测量点的高程＝后视点的高程+后视读数-前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台。

全站仪分析单元通过采用全站仪对标高建筑进行标高计算：采用全站仪，将需要测量的点标记为测量点，在测量的时候设定仪高和棱镜高，然后通过全站仪直接测量后视读数和前视读数；通过公式测量点的高程＝后视点高程-后视读数+前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台。

一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，工作时，空间规划模块通过建筑数据对城市建筑进行空间规划，获取城市建筑的预高值YG、占面值ZM和楼层值LC，通过公式KQ＝α1×YG+α2×ZM+α3×LC得到建筑的空间强度值KQ，而后通过存储模块获取到空间强度阈值KQmin、KQmax，将建筑的空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax进行比较，若KQ≤KQmin，则将对应城市建筑标记为低强度建筑，针对低强度建筑不做标高计算处理，若KQmin＜KQ＜KQmax，则将对应城市建筑标记为中强度建筑，若KQ≥

KQmax，则将对应城市建筑标记为高强度建筑。

通过区域分析模块对城市的规划地区进行区域规划分析，将城市的规划地区分割为区域i，将区域i内的建筑数量标记为建数值JSi、区域i内的常住人口数量并标记为CRi、区域i的总面积值并标记为面积值MJi，通过公式BQi＝β1×JSi+β2×CRi+β3×MJi得到区域i的标高强度值BQi，通过存储模块获取到标高强度阈值BQmin、BQmax，将标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax进行比较，若BQ≤BQmin，则将对应的区域标记为低强度区域，若BQmin＜BQ＜BQmax，则将对应的区域标记为中强度区域，若BQ≥BQmax，则将对应的区域标记为高强度区域；

获取区域i的中强度建筑的数量并标记为中强值ZQi，通过公式ZXi＝t1×ZQi得到区域i的中需值ZXi，中需值ZXi表示区域i中需要进行标高计算的中强度建筑的数量，在区域i中随机筛选出ZXi个中强度建筑并标记为中标建筑，将区域i中的高强度建筑与中标建筑的集合标记为标高建筑；

同时，标高计算平台还通信连接有计算模块，通过计算模块对标高建筑进行标高计算分析，计算模块包括水准仪分析单元与全站仪分析单元，水准仪分析单元采用水准仪对标高建筑进行标高计算，将需要测量的点标记为测量点，塔尺放在已知高程的水准点上，读出读数并标记为后视读数，然后把塔尺放在要测的点上，读出读数并标记为前视读数，通过公式：测量点的高程＝后视点的高程+后视读数-前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台，全站仪分析单元采用全站仪对标高建筑进行标高计算，将需要测量的点标记为测量点，在测量的时候设定仪高和棱镜高，然后通过全站仪直接测量后视读数和前视读数，通过公式测量点的高程＝后视点高程-后视读数+前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台。

实施例三

请参阅图3所示，一种基于城市空间规划的建筑标高计算方法，建筑标高计算方法包括以下步骤：

步骤S101，空间规划模块通过建筑数据对城市建筑进行空间规划并将城市建筑分为低强度建筑、中强度建筑以及高强度建筑；

步骤S102，区域分析模块对城市的规划地区进行区域规划分析并将区域i分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域，通过区域的强度与区域内中强度建筑的数量筛选出标高建筑；

步骤S103，通过计算模块对标高建筑的测量点高程进行分析计算。

一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置和计算方法，工作时，空间规划模块通过建筑数据对城市建筑进行空间规划并将城市建筑分为低强度建筑、中强度建筑以及高强度建筑；区域分析模块对城市的规划地区进行区域规划分析并将区域i分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域，通过区域的强度与区域内中强度建筑的数量筛选出标高建筑。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置；

如公式：KQ＝α1×YG+α2×ZM+α3×LC；

由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的评级系数；将设定的空间强度值和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2与α3取值分别为1.25、1.87和2.36；

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的空间强度值；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，包括标高计算平台，其特征在于，所述标高计算平台通信连接有空间规划模块、区域分析模块、计算模块以及存储模块；

所述空间规划模块用于通过建筑数据对城市建筑进行空间规划，建筑数据包括建筑高度、建筑占地面积以及建筑楼层数；

所述区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析；

所述计算模块包括水准仪分析单元与全站仪分析单元；

所述水准仪分析单元用于采用水准仪对标高建筑进行标高计算：采用水准仪，将需要测量的点标记为测量点，塔尺放在已知高程的水准点上，读出读数并标记为后视读数；然后把塔尺放在要测的点上，读出读数并标记为前视读数；通过公式：测量点的高程＝后视点的高程+后视读数-前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台；

全站仪分析单元通过采用全站仪对标高建筑进行标高计算：采用全站仪，将需要测量的点标记为测量点，在测量的时候设定仪高和棱镜高，然后通过全站仪直接测量后视读数和前视读数；通过公式测量点的高程＝后视点高程-后视读数+前视读数得到测量点的高程，将测量点的高程通过计算模块发送至标高计算平台。

2.根据权利要求1所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，空间规划的具体过程包括：获取城市建筑的高度并标记为预高值YG，获取城市建筑的占地面积并标记为占面值ZM，获取城市建筑的楼层数并标记为楼层值LC，通过公式KQ＝α1×YG+α2×ZM+α3×LC得到建筑的空间强度值KQ，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α3＞α2＞α1＞1；通过存储模块获取到空间强度阈值KQmin、KQmax，其中KQmin为最小空间强度阈值，KQmax为最大空间强度阈值，将空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax进行比较并通过比较结果将城市建筑筛分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域。

3.根据权利要求2所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，建筑的空间强度值KQ与空间强度阈值KQmin、KQmax的比较过程包括：

若KQ≤KQmin，则将对应城市建筑标记为低强度建筑，针对低强度建筑不做标高计算处理；

若KQmin＜KQ＜KQmax，则将对应城市建筑标记为中强度建筑；

若KQ≥KQmax，则将对应城市建筑标记为高强度建筑。

4.根据权利要求1所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，所述区域分析模块用于对城市的规划地区进行区域规划分析：将城市的规划地区分割为区域i，i＝1，2，…，n，n为正整数，将区域i内的建筑数量标记为建数值JSi，获取区域i内的常住人口数量并标记为CRi，获取区域i的总面积值并标记为面积值MJi，通过公式BQi＝β1×JSi+β

2×CRi+β3×MJi得到区域i的标高强度值BQi，其中β1、β2以及β3均为比例系数，且β1＞β2＞β3＞0；通过存储模块获取到标高强度阈值BQmin、BQmax，其中BQmin为最小标高强度阈值，BQmax为最大标高强度阈值，将标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax进行比较并通过比较结果将区域i筛分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域。

5.根据权利要求4所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，标高强度值BQ与标高强度阈值BQmin、BQmax的比较过程包括：

若BQ≤BQmin，则将对应的区域标记为低强度区域；

若BQmin＜BQ＜BQmax，则将对应的区域标记为中强度区域；

若BQ≥BQmax，则将对应的区域标记为高强度区域。

6.根据权利要求5所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，获取区域i的中强度建筑的数量并标记为中强值ZQi，通过公式ZXi＝t1×ZQi得到区域i的中需值ZXi，其中t1为比例系数，中需值ZXi表示区域i中需要进行标高计算的中强度建筑的数量，在区域i中随机筛选出ZXi个中强度建筑并标记为中标建筑，将区域i中的高强度建筑与中标建筑的集合标记为标高建筑。

7.根据权利要求6所述的一种基于城市空间规划的建筑标高计算装置，其特征在于，t1的取值判定过程包括：

若区域i为低强度区域，则t1的取值为0.56；

若区域i为中强度区域，则t1的取值为0.64；

若区域i为高强度区域，则t1的取值为0.72。

8.一种基于城市空间规划的建筑标高计算方法，其特征在于，建筑标高计算方法包括以下步骤：

步骤S101，空间规划模块通过建筑数据对城市建筑进行空间规划并将城市建筑分为低强度建筑、中强度建筑以及高强度建筑；

步骤S102，区域分析模块对城市的规划地区进行区域规划分析并将区域i分为低强度区域、中强度区域以及高强度区域，通过区域的强度与区域内中强度建筑的数量筛选出标高建筑；

步骤S103，通过计算模块对标高建筑的测量点高程进行分析计算。

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