CN117056997B - 一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质。该方法包括：采集初始相貌特征数据并展示描述，根据重设特征数据对城市相貌进行规划改造获得相貌特征数据，再通过规划改造要素信息进行补充，并匹配获得数字孪生虚拟改造城市以及信息画像，最后根据城市规划改造协同效果检测指数通过阈值匹配目标改造城市方案进行改造重设；从而通过对城市区域进行信息提取和虚拟可视描述并提取规划要素信息进行规划改造，补充匹配数字孪生虚拟改造城市并提取改造协同效果数据，筛选最优匹配目标改造方案对城市区域进行改造，实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。

Description

一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质
技术领域
本申请涉及数字孪生和城市规划技术领域，具体而言，涉及一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质。
背景技术
现代城市随着城市化进程加快和人口剧增，对城市建筑、设施、道路与人口的协同规划要求越来越高，也越来越多样化，而对城市的规划目前多采用区域功能碎片化的协调规划的传统规划手段，而这种手段缺乏对城市各元素进行数据信息化处理的优势，且对城市的信息化规划设计也具有无法满足城市多元化多样化改造需求的布局设计要求的空缺，因此目前的城市规划设计改造手段缺乏高效可变可调的协同规划设计，且对于缺乏基于数字孪生、可视化信息和大数据技术的新型融合规划设计技术，更不具备根据城市改造设计需求与城市元素布局的调控，无法实现运用数字孪生虚拟技术和可视化手段将城市规划改造的虚拟设计元素与实际改造布局要素相结合，以获得适配协同的城市规划改造方案的技术手段。
针对上述问题，目前亟待有效的技术解决方案。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质，可以实现通过对城市区域进行信息提取和虚拟可视描述并提取城市规划要素信息进行规划改造，补充匹配获得数字孪生虚拟改造城市并生成信息画像提取改造协同效果数据，筛选最优匹配目标改造方案对城市区域进行改造，实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。
本申请实施例还提供了一种城市数字孪生可视化协同方法，包括以下步骤：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数；
根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息，包括：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息，包括初始建筑类型布局信息、初始人口安置信息、初始设施配置信息以及初始街道布局设计信息；
根据所述初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，将所述城市初始相貌特征数据输入城市规划数字可视化处理模型中对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示；
通过所述数字化模拟获得所述初始城市区域的数字孪生展示，通过所述虚拟可视化显示对所述初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，并生成城市数字孪生可视化信息图谱；
根据所述城市数字孪生可视化信息图谱提取所述初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划标准信息、区域总容积信息、人口密度分布指标信息、设施功用定标信息以及规划环保标准信息。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，包括：
获取对所述初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息；
所述规划改进需求信息根据对所述初始城市区域的所述城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取；
根据所述规划改进需求信息对所述初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据，包括：
通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型；
根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据输入所述城市规划改造设计模型中进行数据拟合修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
所述城市规划改进相貌特征数据包括改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据以及改进街道布设特征数据。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充，包括：
通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型；
根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取的对应建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据对所述初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型；
将所述城市规划改进相貌特征数据通过所述规划改造要素布局模型进行处理获得建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据；
根据所述建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据对所述城市规划要素信息进行对应补充。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像，包括：
根据所述补充后的城市规划要素信息提取规划改造布局特征数据，包括建筑规模布局数据、区域建筑容积分布数据、人口密度布局数据、设施功用布设数据以及环保设施布局数据；
根据所述规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市；
根据所述匹配规划改造城市通过所述城市规划设计平台进行数字模拟，获得对应的数字孪生虚拟改造城市；
根据所述数字孪生虚拟改造城市提取虚拟改造城市特征信息并生成对应数字孪生改造城市特征信息画像。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数，包括：
根据完成规划改造的所述匹配规划改造城市的对应数字孪生改造城市特征信息画像提取规划协同效果数据，包括建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据以及街道车辆平均拥堵指数数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据处理获得的相貌特征加权系数对所述规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数。
可选地，在本申请实施例所述的城市数字孪生可视化协同方法中，所述根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设，包括：
通过预设城市规划设计平台数据库获取与所述匹配规划改造城市对应的预设城市规划改造协同质效阈值；
根据所述多个数字孪生虚拟改造城市的对应所述城市规划改造协同效果检测指数与所述预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，获得对应多个匹配结果；
将所述多个匹配结果中阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市对应改造方案作为目标改造城市方案；
根据所述目标改造城市方案对所述预设城市区域进行改造重设。
第二方面，本申请实施例提供了一种城市数字孪生可视化协同系统，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括城市数字孪生可视化协同方法的程序，所述城市数字孪生可视化协同方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数；
根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设。
第三方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括城市数字孪生可视化协同方法程序，所述城市数字孪生可视化协同方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种城市数字孪生可视化协同方法的步骤。
由上可知，本申请实施例提供的城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质。该方法通过采集初始城市区域的初始相貌特征数据并孪生展示和可视化描述，根据规划改进需求信息获得城市规划重设特征数据对城市相貌进行规划改造获得城市规划改进相貌特征数据，再通过规划改进城市区域的规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充，并匹配获得数字孪生虚拟改造城市以及对应信息画像，最后根据修正获得的城市规划改造协同效果检测指数通过阈值匹配目标改造城市方案对城市区域进行改造重设；从而通过对城市区域进行信息提取和虚拟可视描述并提取城市规划要素信息进行规划改造，补充匹配获得数字孪生虚拟改造城市并生成信息画像提取改造协同效果数据，筛选最优匹配目标改造方案对城市区域进行改造，实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种城市数字孪生可视化协同方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种城市数字孪生可视化协同方法的提取城市规划要素信息的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种城市数字孪生可视化协同方法的获得城市规划重设特征数据的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种城市数字孪生可视化协同方法的获得城市规划改进相貌特征数据的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种城市数字孪生可视化协同方法的根据规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，图1是本申请一些实施例中的城市数字孪生可视化协同方法的流程图。该城市数字孪生可视化协同方法用于终端设备中，例如手机、电脑等。该城市数字孪生可视化协同方法，包括以下步骤：
S11、采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
S12、获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
S13、根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
S14、根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
S15、根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
S16、根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数；
S17、根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设。
其中，为通过数字孪生虚拟和信息数据可视化展示技术实现对城市区域进行虚拟信息化规划改造技术，实现对城市规划改造的最优协同效果的虚拟改造的技术手段，通过采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，再对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱并提取城市规划要素信息，即通过对城市区域规划元素的虚拟展示和信息提取获得规划要素信息，再获取对城市区域的规划改进需求信息并获得城市规划重设特征数据，再结合城市初始相貌特征数据通过模型进行修正获得城市规划改进相貌特征数据，实现对城市规划改造的数据的获取，再将城市规划改进相貌特征数据通过模型获取规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充，以实现对城市规划改造设计要素的信息补充，后通过匹配模型对匹配出多个数字孪生虚拟改造城市并获取对应特征信息画像，实现通过模型对城市规划改造设计要素信息匹配数字虚拟城市改造的数字孪生虚拟改造设计，并提取虚拟改造设计方案对应的规划协同效果数据再进一步修正获得城市规划改造协同效果检测指数，实现对虚拟改造设计方案协同成效的数据化检验，最后根据获得的多个虚拟改造方案的对应协同效果检验结果通过阈值对比匹配出最优数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对预设城市区域进行改造重设，从而实现通过数字孪生可视化的虚拟城市区域的信息数据化规划改造技术获得对城市规划改造的最优匹配方案进而对城市区域进行改造的手段。
请参照图2，图2是本申请一些实施例中的城市数字孪生可视化协同方法的提取城市规划要素信息的流程图。根据本发明实施例，所述采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息，具体为：
S21、采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息，包括初始建筑类型布局信息、初始人口安置信息、初始设施配置信息以及初始街道布局设计信息；
S22、根据所述初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据；
S23、通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，将所述城市初始相貌特征数据输入城市规划数字可视化处理模型中对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示；
S24、通过所述数字化模拟获得所述初始城市区域的数字孪生展示，通过所述虚拟可视化显示对所述初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，并生成城市数字孪生可视化信息图谱；
S25、根据所述城市数字孪生可视化信息图谱提取所述初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划标准信息、区域总容积信息、人口密度分布指标信息、设施功用定标信息以及规划环保标准信息。
其中，为明确预设城市区域的规划改造需求，首先需要获取预设城市区域的初始相貌的特征，并对初始城市的特征进行数字孪生虚拟化描述和可视化显示，并生成对城市特征信息进行描述的信息图谱，以获得对初始城市区域的相关特征信息的数据化描述，通过采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息包括初始的各类型建筑的分布布局信息、初始的城市区域内人口的安置信息、初始的城市各类设施如电网设施、供水设施、应急设施等设施的配置信息，以及初始的城市街道的布局设计信息，再根据初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据，再通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，该数字可视化处理模型是通过第三方平台获得的预设的对特征数据进行数字化模拟和可视化展示的实体特征数字化虚拟可视展示的数据处理模型，将城市初始相貌特征数据输入该处理模型中对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示，通过该模型的数字化模拟获得初始城市区域的数字化孪生展示，即将城市区域的特征数据建立数字化的虚拟孪生城市，并通过该模型的虚拟可视化显示对城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，即对特征参数结合数字化孪生建立可视化的孪生虚拟城市的信息呈现，并通过预设信息图谱生成方法获得初始城市区域的城市数字孪生可视化信息图谱，通过该信息图谱提取初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划的标准信息、区域建筑的总体容积状况信息、人口密度分布的指标信息即人口密度的子区域的分布情况的信息、设施的功用标准设定信息即各类城市设施的功能用途的标准设定如电网设施功能和功率设定的信息，以及规划的城市区域内环保标准的信息如道路清洁度标准、空气质量标准、噪声质量标准等的信息，通过对城市区域的特征的数字化孪生可视化展示和信息描述并生成描绘的信息图谱获得描绘城市各类规划要素的状况信息，以实现对城市各类要素特征的信息掌握和数据提取。
请参照图3，图3是本申请一些实施例中的基于数字孪生的获得城规划重设特征数据的流程图。根据本发明实施例，所述获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，具体为：
S31、获取对所述初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息；
S32、所述规划改进需求信息根据对所述初始城市区域的所述城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取；
S33、根据所述规划改进需求信息对所述初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据。
其中，在对初始城市区域进行数字孪生模拟和虚拟信息展示并提取反映城市各类规划要素的特征信息后，为明确对城市区域进行改造规划设计需求的情况数据，以便对初始城市区域进行按需规划改造设计，需获取对初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息，该规划改进需求信息是根据对初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取的，根据规划改进需求信息对初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，该规划重设的改进包括对初始城市区域的建筑、道路、人口分布、设施等进行改进的信息，并对规划改进的需求信息进行特征数据的提取，实现对城市规划改造数据的获取。
请参照图4，图4是本申请一些实施例中的基于数字孪生的获得城市规划改进相貌特征数据的流程图。根据本发明实施例，所述根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据，具体为：
S41、通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型；
S42、根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据输入所述城市规划改造设计模型中进行数据拟合修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
S43、所述城市规划改进相貌特征数据包括改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据以及改进街道布设特征数据。
其中，当通过规划改进需求信息获得城市规划重设特征数据后，需获取对初始城市区域进行相貌改造规划的改进特征数据，以便下一步针对城市相貌改造要求按照改进相貌的特征数据进行处理，通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型，该模型用于对初始城市区域的初始相貌结合改进要求进行拟合获得规划改进的城市相貌的数据处理，通过对城市初始相貌特征数据结合城市规划重设特征数据进行拟合处理，获得城市规划改进相貌特征数据，该模型通过对大量历史城市规划改进设计样本的城市规划重设特征数据、城市初始相貌特征数据以及城市规划改进相貌特征数据进行训练处理获得，通过该模型可获得改进的建筑布局、改进的人口容量和预设计流量、改进的设施设计布置以及改进的街道布局设置的特征数据。
请参照图5，图5是本申请一些实施例中的基于数字孪生的根据规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充的流程图。根据本发明实施例，所述根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充，具体为：
S51、通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型；
S52、根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取的对应建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据对所述初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型；
S53、将所述城市规划改进相貌特征数据通过所述规划改造要素布局模型进行处理获得建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据；
S54、根据所述建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据对所述城市规划要素信息进行对应补充。
其中，在获取城市规划改进需求对应的城市规划改进相貌特征数据之后，需获取对初始城市进行规划改造的要素信息的相关数据并根据改造要素信息的相关提取数据对规划要素信息进行补充，通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型，该规划改造要素布局模型是可根据城市的样貌特征数据获得对应的建筑、人口、实施、环保方面的规划实施方式的指标要求数据，通过规划改造的实施标准数据可对城市规划要素信息进行补充，首先根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取的对应建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据对该初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型，即通过样本要素信息的相关数据的训练该初始模型，再将对城市进行规划改进的相貌特征数据通过该训练好的模型获得对应各改进标准指标的数据，即获得对城市进行相貌改进的规划要素信息的改进标准指标数据的补充。
根据本发明实施例，所述根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像，具体为：
根据所述补充后的城市规划要素信息提取规划改造布局特征数据，包括建筑规模布局数据、区域建筑容积分布数据、人口密度布局数据、设施功用布设数据以及环保设施布局数据；
根据所述规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市；
根据所述匹配规划改造城市通过所述城市规划设计平台进行数字模拟，获得对应的数字孪生虚拟改造城市；
根据所述数字孪生虚拟改造城市提取虚拟改造城市特征信息并生成对应数字孪生改造城市特征信息画像。
其中，在获得对城市进行相貌改进的规划要素信息的改进标准指标数据的补充后，根据补充后的城市规划要素信息提取实施规划改造的特征数据，即提取出对预设城市区域的初试城市进行规划改造实施的各项目的特征数据，包括建筑的规模设计和布局、区域各类建筑的容积率的分布情况、人口密度的布局情况、各类设施的功能用途的布局设计以及环保相关设施如传感采集设施、降噪降尘设施、空气质量采集和净化设施、绿化设施、防尘设施等设施的布局的上述相关数据，再根据规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市，该匹配模型是针对规划改造布局特征数据进行规划改造城市匹配的数据处理模型，该匹配模型通过大量规划改造城市样本的特征数据进行训练获得的，为获得对规划改造城市的信息描述以进一步获得对规划改造城市的效果评估检验，同时为直观展示规划改造后的城市的成效，对匹配规划改造城市通过城市规划设计平台进行数字模拟获得对应的数字孪生虚拟改造城市，即获得匹配规划改造城市的虚拟数字化展示，从而获得数字化孪生的虚拟规划改造城市，再提取特征信息生成对应的特征信息画像，实现匹配数字虚拟城市改造的数字孪生虚拟改造设计的信息化描绘。
根据本发明实施例，所述根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数，具体为：
根据完成规划改造的所述匹配规划改造城市的对应数字孪生改造城市特征信息画像提取规划协同效果数据，包括建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据以及街道车辆平均拥堵指数数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据处理获得的相貌特征加权系数对所述规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
所述城市规划改造协同效果检测指数的相关修正计算公式为：
；
；
其中，为相貌特征加权系数，/>为城市规划改造协同效果检测指数，/>、/>分别为改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据、改进街道布设特征数据，/>分别为建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据、街道车辆平均拥堵指数数据，/>为预设修正系数，/>为预设特征系数（特征系数和修正系数通过预设城市规划设计平台数据库获取）。
其中，为评估匹配出的多个匹配规划改造城市的规划改造后的协同效果，根据获得的多个对应的特征信息画像提取规划协同效果数据，即提取出反映规划改造城市的效果数据，包括城市区域内建筑平均容积率数据、城市区域内单位面积的人口平均密度与单位面积的建筑平均面积的人建比数据、单位面积的人口平均聚集率即人口密度密集度数据、道路区域内人口流动速度乘以人口聚集数量再与道路区域面积作比的滞塞比数据、区域内各类设施的总功效数据、以及各条街道车辆拥堵状况的标准衡量指数的平均数数据，再将根据城市规划改进相貌特征数据进行处理获得的相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数，即通过系数对效果数据的修正获得对各个匹配的城市规划改造方案的效果检验的结果。
根据本发明实施例，所述根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设，具体为：
通过预设城市规划设计平台数据库获取与所述匹配规划改造城市对应的预设城市规划改造协同质效阈值；
根据所述多个数字孪生虚拟改造城市的对应所述城市规划改造协同效果检测指数与所述预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，获得对应多个匹配结果；
将所述多个匹配结果中阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市对应改造方案作为目标改造城市方案；
根据所述目标改造城市方案对所述预设城市区域进行改造重设。
其中，为筛选最佳的城市规划改造方案，对获得的多个数字孪生虚拟改造城市的对应城市规划改造协同效果检测指数与通过平台数据库获取的预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，分别获得多个匹配结果，该阈值是根据规划改造城市种类的预设要求相对应的，反映被规划城市所要达到的改造后的协同效果的评判标准，通过和该阈值进行对比的多个匹配结果选择出阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市对应改造方案作为目标改造城市方案，通过对数字孪生虚拟改造城市的匹配，找到最符合的备选虚拟规划改造城市，以及对应的改造方案，从而实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。
本发明还公开了一种城市数字孪生可视化协同系统，包括存储器和处理器，所述存储器中包括城市数字孪生可视化协同方法程序，所述城市数字孪生可视化协同方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数；
根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设。
其中，为通过数字孪生虚拟和信息数据可视化展示技术实现对城市区域进行虚拟信息化规划改造技术，实现对城市规划改造的最优协同效果的虚拟改造的技术手段，通过采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，再对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱并提取城市规划要素信息，即通过对城市区域规划元素的虚拟展示和信息提取获得规划要素信息，再获取对城市区域的规划改进需求信息并获得城市规划重设特征数据，再结合城市初始相貌特征数据通过模型进行修正获得城市规划改进相貌特征数据，实现对城市规划改造的数据的获取，再将城市规划改进相貌特征数据通过模型获取规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充，以实现对城市规划改造设计要素的信息补充，后通过匹配模型对匹配出多个数字孪生虚拟改造城市并获取对应特征信息画像，实现通过模型对城市规划改造设计要素信息匹配数字虚拟城市改造的数字孪生虚拟改造设计，并提取虚拟改造设计方案对应的规划协同效果数据再进一步修正获得城市规划改造协同效果检测指数，实现对虚拟改造设计方案协同成效的数据化检验，最后根据获得的多个虚拟改造方案的对应协同效果检验结果通过阈值对比匹配出最优数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对预设城市区域进行改造重设，从而实现通过数字孪生可视化的虚拟城市区域的信息数据化规划改造技术获得对城市规划改造的最优匹配方案进而对城市区域进行改造的手段。
根据本发明实施例，所述采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息，具体为：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息，包括初始建筑类型布局信息、初始人口安置信息、初始设施配置信息以及初始街道布局设计信息；
根据所述初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，将所述城市初始相貌特征数据输入城市规划数字可视化处理模型中对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示；
通过所述数字化模拟获得所述初始城市区域的数字孪生展示，通过所述虚拟可视化显示对所述初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，并生成城市数字孪生可视化信息图谱；
根据所述城市数字孪生可视化信息图谱提取所述初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划标准信息、区域总容积信息、人口密度分布指标信息、设施功用定标信息以及规划环保标准信息。
其中，为明确预设城市区域的规划改造需求，首先需要获取预设城市区域的初始相貌的特征，并对初始城市的特征进行数字孪生虚拟化描述和可视化显示，并生成对城市特征信息进行描述的信息图谱，以获得对初始城市区域的相关特征信息的数据化描述，通过采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息包括初始的各类型建筑的分布布局信息、初始的城市区域内人口的安置信息、初始的城市各类设施如电网设施、供水设施、应急设施等设施的配置信息，以及初始的城市街道的布局设计信息，再根据初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据，再通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，该数字可视化处理模型是通过第三方平台获得的预设的对特征数据进行数字化模拟和可视化展示的实体特征数字化虚拟可视展示的数据处理模型，将城市初始相貌特征数据输入该处理模型中对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示，通过该模型的数字化模拟获得初始城市区域的数字化孪生展示，即将城市区域的特征数据建立数字化的虚拟孪生城市，并通过该模型的虚拟可视化显示对城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，即对特征参数结合数字化孪生建立可视化的孪生虚拟城市的信息呈现，并通过预设信息图谱生成方法获得初始城市区域的城市数字孪生可视化信息图谱，通过该信息图谱提取初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划的标准信息、区域建筑的总体容积状况信息、人口密度分布的指标信息即人口密度的子区域的分布情况的信息、设施的功用标准设定信息即各类城市设施的功能用途的标准设定如电网设施功能和功率设定的信息，以及规划的城市区域内环保标准的信息如道路清洁度标准、空气质量标准、噪声质量标准等的信息，通过对城市区域的特征的数字化孪生可视化展示和信息描述并生成描绘的信息图谱获得描绘城市各类规划要素的状况信息，以实现对城市各类要素特征的信息掌握和数据提取。
根据本发明实施例，所述获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，具体为：
获取对所述初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息；
所述规划改进需求信息根据对所述初始城市区域的所述城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取；
根据所述规划改进需求信息对所述初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据。
其中，在对初始城市区域进行数字孪生模拟和虚拟信息展示并提取反映城市各类规划要素的特征信息后，为明确对城市区域进行改造规划设计需求的情况数据，以便对初始城市区域进行按需规划改造设计，需获取对初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息，该规划改进需求信息是根据对初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取的，根据规划改进需求信息对初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，该规划重设的改进包括对初始城市区域的建筑、道路、人口分布、设施等进行改进的信息，并对规划改进的需求信息进行特征数据的提取，实现对城市规划改造数据的获取。
根据本发明实施例，所述根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据通过预设城市规划改造设计模型进行修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据，具体为：
通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型；
根据所述城市规划重设特征数据结合所述城市初始相貌特征数据输入所述城市规划改造设计模型中进行数据拟合修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
所述城市规划改进相貌特征数据包括改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据以及改进街道布设特征数据。
其中，当通过规划改进需求信息获得城市规划重设特征数据后，需获取对初始城市区域进行相貌改造规划的改进特征数据，以便下一步针对城市相貌改造要求按照改进相貌的特征数据进行处理，通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型，该模型用于对初始城市区域的初始相貌结合改进要求进行拟合获得规划改进的城市相貌的数据处理，通过对城市初始相貌特征数据结合城市规划重设特征数据进行拟合处理，获得城市规划改进相貌特征数据，该模型通过对大量历史城市规划改进设计样本的城市规划重设特征数据、城市初始相貌特征数据以及城市规划改进相貌特征数据进行训练处理获得，通过该模型可获得改进的建筑布局、改进的人口容量和预设计流量、改进的设施设计布置以及改进的街道布局设置的特征数据。
根据本发明实施例，所述根据所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充，具体为：
通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型；
根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取的对应建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据对所述初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型；
将所述城市规划改进相貌特征数据通过所述规划改造要素布局模型进行处理获得建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据；
根据所述建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据对所述城市规划要素信息进行对应补充。
其中，在获取城市规划改进需求对应的城市规划改进相貌特征数据之后，需获取对初始城市进行规划改造的要素信息的相关数据并根据改造要素信息的相关提取数据对规划要素信息进行补充，通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型，该规划改造要素布局模型是可根据城市的样貌特征数据获得对应的建筑、人口、实施、环保方面的规划实施方式的指标要求数据，通过规划改造的实施标准数据可对城市规划要素信息进行补充，首先根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取的对应建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据对该初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型，即通过样本要素信息的相关数据的训练该初始模型，再将对城市进行规划改进的相貌特征数据通过该训练好的模型获得对应各改进标准指标的数据，即获得对城市进行相貌改进的规划要素信息的改进标准指标数据的补充。
根据本发明实施例，所述根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像，具体为：
根据所述补充后的城市规划要素信息提取规划改造布局特征数据，包括建筑规模布局数据、区域建筑容积分布数据、人口密度布局数据、设施功用布设数据以及环保设施布局数据；
根据所述规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市；
根据所述匹配规划改造城市通过所述城市规划设计平台进行数字模拟，获得对应的数字孪生虚拟改造城市；
根据所述数字孪生虚拟改造城市提取虚拟改造城市特征信息并生成对应数字孪生改造城市特征信息画像。
其中，在获得对城市进行相貌改进的规划要素信息的改进标准指标数据的补充后，根据补充后的城市规划要素信息提取实施规划改造的特征数据，即提取出对预设城市区域的初试城市进行规划改造实施的各项目的特征数据，包括建筑的规模设计和布局、区域各类建筑的容积率的分布情况、人口密度的布局情况、各类设施的功能用途的布局设计以及环保相关设施如传感采集设施、降噪降尘设施、空气质量采集和净化设施、绿化设施、防尘设施等设施的布局的上述相关数据，再根据规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市，该匹配模型是针对规划改造布局特征数据进行规划改造城市匹配的数据处理模型，该匹配模型通过大量规划改造城市样本的特征数据进行训练获得的，为获得对规划改造城市的信息描述以进一步获得对规划改造城市的效果评估检验，同时为直观展示规划改造后的城市的成效，对匹配规划改造城市通过城市规划设计平台进行数字模拟获得对应的数字孪生虚拟改造城市，即获得匹配规划改造城市的虚拟数字化展示，从而获得数字化孪生的虚拟规划改造城市，再提取特征信息生成对应的特征信息画像，实现匹配数字虚拟城市改造的数字孪生虚拟改造设计的信息化描绘。
根据本发明实施例，所述根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正获得城市规划改造协同效果检测指数，具体为：
根据完成规划改造的所述匹配规划改造城市的对应数字孪生改造城市特征信息画像提取规划协同效果数据，包括建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据以及街道车辆平均拥堵指数数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据处理获得的相貌特征加权系数对所述规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
所述城市规划改造协同效果检测指数的相关修正计算公式为：
；
；
其中，为相貌特征加权系数，/>为城市规划改造协同效果检测指数，/>、分别为改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据、改进街道布设特征数据，/>分别为建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据、街道车辆平均拥堵指数数据，/>为预设修正系数，/>为预设特征系数（特征系数和修正系数通过预设城市规划设计平台数据库获取）。
其中，为评估匹配出的多个匹配规划改造城市的规划改造后的协同效果，根据获得的多个对应的特征信息画像提取规划协同效果数据，即提取出反映规划改造城市的效果数据，包括城市区域内建筑平均容积率数据、城市区域内单位面积的人口平均密度与单位面积的建筑平均面积的人建比数据、单位面积的人口平均聚集率即人口密度密集度数据、道路区域内人口流动速度乘以人口聚集数量再与道路区域面积作比的滞塞比数据、区域内各类设施的总功效数据、以及各条街道车辆拥堵状况的标准衡量指数的平均数数据，再将根据城市规划改进相貌特征数据进行处理获得的相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数，即通过系数对效果数据的修正获得对各个匹配的城市规划改造方案的效果检验的结果。
根据本发明实施例，所述根据获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象对所述预设城市区域进行改造重设，具体为：
通过预设城市规划设计平台数据库获取与所述匹配规划改造城市对应的预设城市规划改造协同质效阈值；
根据所述多个数字孪生虚拟改造城市的对应所述城市规划改造协同效果检测指数与所述预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，获得对应多个匹配结果；
将所述多个匹配结果中阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市对应改造方案作为目标改造城市方案；
根据所述目标改造城市方案对所述预设城市区域进行改造重设。
其中，为筛选最佳的城市规划改造方案，对获得的多个数字孪生虚拟改造城市的对应城市规划改造协同效果检测指数与通过平台数据库获取的预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，分别获得多个匹配结果，该阈值是根据规划改造城市种类的预设要求相对应的，反映被规划城市所要达到的改造后的协同效果的评判标准，通过和该阈值进行对比的多个匹配结果选择出阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市对应改造方案作为目标改造城市方案，通过对数字孪生虚拟改造城市的匹配，找到最符合的备选虚拟规划改造城市，以及对应的改造方案，从而实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。
本发明第三方面提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中包括一种城市数字孪生可视化协同方法程序，所述城市数字孪生可视化协同方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种城市数字孪生可视化协同方法的步骤。
本发明公开的一种城市数字孪生可视化协同方法、系统和介质，通过采集初始城市区域的初始相貌特征数据并孪生展示和可视化描述，根据规划改进需求信息获得城市规划重设特征数据对城市相貌进行规划改造获得城市规划改进相貌特征数据，再通过规划改进城市区域的规划改造要素信息对城市规划要素信息进行补充，并匹配获得数字孪生虚拟改造城市以及对应信息画像，最后根据修正获得的城市规划改造协同效果检测指数通过阈值匹配目标改造城市方案对城市区域进行改造重设；从而通过对城市区域进行信息提取和虚拟可视描述并提取城市规划要素信息进行规划改造，补充匹配获得数字孪生虚拟改造城市并生成信息画像提取改造协同效果数据，筛选最优匹配目标改造方案对城市区域进行改造，实现通过数字孪生可视化的虚拟城市的规划改造信息数据获得最优协同效果的虚拟改造城市方案对城市区域进行改造的手段。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，如：多个单元或组件可以结合，或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，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干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）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (7)

1.一种城市数字孪生可视化协同方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述，获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型；
将所述城市规划重设特征数据以及所述城市初始相貌特征数据输入所述城市规划改造设计模型中，进行数据拟合修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
所述城市规划改进相貌特征数据包括改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据以及改进街道布设特征数据；
将所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型进行处理，获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配，获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
将获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，并将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象，对所述预设城市区域进行改造重设；
所述采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述，获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息，包括：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息，包括初始建筑类型布局信息、初始人口安置信息、初始设施配置信息以及初始街道布局设计信息；
根据所述初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，将所述城市初始相貌特征数据输入城市规划数字可视化处理模型中，对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示；
通过所述数字化模拟获得所述初始城市区域的数字孪生展示，通过所述虚拟可视化显示对所述初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，并生成城市数字孪生可视化信息图谱；
根据所述城市数字孪生可视化信息图谱提取所述初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划标准信息、区域总容积信息、人口密度分布指标信息、设施功用定标信息以及规划环保标准信息；
所述根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数，包括：
根据完成规划改造的匹配规划改造城市对应的数字孪生改造城市特征信息画像提取规划协同效果数据，包括建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据以及街道车辆平均拥堵指数数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据处理获得的相貌特征加权系数，对所述规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
所述城市规划改造协同效果检测指数的相关修正计算公式为：
；
；
其中，为相貌特征加权系数，/>为城市规划改造协同效果检测指数，/>分别为改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据、改进街道布设特征数据，/>分别为建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据、街道车辆平均拥堵指数数据，/>为预设修正系数，/>为预设特征系数。
2.根据权利要求1所述的城市数字孪生可视化协同方法，其特征在于，所述获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据，包括：
获取对所述初始城市区域进行规划改进需求的规划改进需求信息；
所述规划改进需求信息是根据对所述初始城市区域的所述城市初始相貌特征数据进行按需规划改进而获取；
根据所述规划改进需求信息对所述初始城市区域进行规划改进获得规划改进城市区域，并提取规划改进城市区域的城市规划重设特征数据。
3.根据权利要求2所述的城市数字孪生可视化协同方法，其特征在于，所述将所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型进行处理，获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充，包括：
通过预设城市规划设计平台获取初始规划改造要素布局模型；
根据城市规划设计数据库中的多个城市规划设计样本的城市规划要素信息提取对应的建筑规划标准数据、区域总容积指标数据、人口密度分布指标数据、设施功用定标数据、规划环保标准数据以及城市初始相貌特征数据，并对所述初始规划改造要素布局模型进行训练获得规划改造要素布局模型；
将所述城市规划改进相貌特征数据通过所述规划改造要素布局模型进行处理，获得建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据；
根据所述建筑规划改进标准数据、区域总容积改进指标数据、人口密度分布改进指标数据、设施功用改进定标数据、规划环保改进标准数据对所述城市规划要素信息进行对应补充。
4.根据权利要求3所述的城市数字孪生可视化协同方法，其特征在于，所述根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配，获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像，包括：
根据所述补充后的城市规划要素信息提取规划改造布局特征数据，包括建筑规模布局数据、区域建筑容积分布数据、人口密度布局数据、设施功用布设数据以及环保设施布局数据；
根据所述规划改造布局特征数据通过预设城市规划布局匹配模型进行数据匹配，获得多个匹配规划改造城市；
根据所述匹配规划改造城市通过所述城市规划设计平台进行数字模拟，获得对应的数字孪生虚拟改造城市；
根据所述数字孪生虚拟改造城市提取虚拟改造城市特征信息，并生成对应数字孪生改造城市特征信息画像。
5.根据权利要求4所述的城市数字孪生可视化协同方法，其特征在于，所述将获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，并将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象，对所述预设城市区域进行改造重设，包括：
通过预设城市规划设计平台数据库获取与所述匹配规划改造城市对应的预设城市规划改造协同质效阈值；
根据所述多个数字孪生虚拟改造城市的对应所述城市规划改造协同效果检测指数，与所述预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，获得对应多个匹配结果；
将所述多个匹配结果中阈值匹配度最高的数字孪生虚拟改造城市的对应改造方案作为目标改造城市方案；
根据所述目标改造城市方案对所述预设城市区域进行改造重设。
6.一种城市数字孪生可视化协同系统，其特征在于，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括城市数字孪生可视化协同方法的程序，所述城市数字孪生可视化协同方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述，获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息；
获取对所述初始城市区域的规划改进需求信息，并根据规划改进需求信息获得规划改进城市区域的城市规划重设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取城市规划改造设计模型；
将所述城市规划重设特征数据以及所述城市初始相貌特征数据输入所述城市规划改造设计模型中，进行数据拟合修正处理，获得城市规划改进相貌特征数据；
所述城市规划改进相貌特征数据包括改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据以及改进街道布设特征数据；
将所述城市规划改进相貌特征数据通过预设规划改造要素布局模型进行处理，获取所述规划改进城市区域的规划改造要素信息，并根据规划改造要素信息对所述城市规划要素信息进行补充；
根据预设城市规划布局匹配模型对补充后的所述城市规划要素信息进行匹配，获得多个数字孪生虚拟改造城市，并获取对应多个数字孪生改造城市特征信息画像；
根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
将获得的所述多个数字孪生虚拟改造城市对应的所述城市规划改造协同效果检测指数与预设城市规划改造协同质效阈值进行匹配，并将符合阈值匹配要求的数字孪生虚拟改造城市作为目标改造城市方案对象，对所述预设城市区域进行改造重设；
所述采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息并提取城市初始相貌特征数据，通过预设城市规划数字可视化处理模型对初始城市区域进行数字孪生展示和特征参数可视化描述，获得城市数字孪生可视化信息图谱，并提取城市规划要素信息，包括：
采集预设城市区域的初始城市相貌设计信息，包括初始建筑类型布局信息、初始人口安置信息、初始设施配置信息以及初始街道布局设计信息；
根据所述初始城市相貌设计信息提取城市初始相貌特征数据，包括初始建筑属性特征数据、初始人口容流量特征数据、初始设施配置特征数据以及初始街道布设特征数据；
通过预设城市规划设计平台获取预设城市规划数字可视化处理模型，将所述城市初始相貌特征数据输入城市规划数字可视化处理模型中，对初始城市区域进行数字化模拟和虚拟可视化显示；
通过所述数字化模拟获得所述初始城市区域的数字孪生展示，通过所述虚拟可视化显示对所述初始城市区域的城市初始相貌特征数据进行特征参数可视化描述，并生成城市数字孪生可视化信息图谱；
根据所述城市数字孪生可视化信息图谱提取所述初始城市区域的城市规划要素信息，包括建筑规划标准信息、区域总容积信息、人口密度分布指标信息、设施功用定标信息以及规划环保标准信息；
所述根据所述数字孪生改造城市特征信息画像提取对应规划协同效果数据，并根据相貌特征加权系数对规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数，包括：
根据完成规划改造的匹配规划改造城市对应的数字孪生改造城市特征信息画像提取规划协同效果数据，包括建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据以及街道车辆平均拥堵指数数据；
根据所述城市规划改进相貌特征数据处理获得的相貌特征加权系数，对所述规划协同效果数据进行修正，获得城市规划改造协同效果检测指数；
所述城市规划改造协同效果检测指数的相关修正计算公式为：
；
；
其中，为相貌特征加权系数，/>为城市规划改造协同效果检测指数，/>分别为改进建筑布局特征数据、改进人口容流量特征数据、改进设施设置特征数据、改进街道布设特征数据，/>分别为建筑容积率数据、单位人建比数据、人口平均聚集率数据、道路人口高峰滞塞比数据、设施运行总功效数据、街道车辆平均拥堵指数数据，/>为预设修正系数，/>为预设特征系数。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括城市数字孪生可视化协同方法程序，所述城市数字孪生可视化协同方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至5中任一项所述的一种城市数字孪生可视化协同方法的步骤。
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