WO2022088407A1 - 基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法 - Google Patents

基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法 Download PDF

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WO2022088407A1
WO2022088407A1 PCT/CN2020/135195 CN2020135195W WO2022088407A1 WO 2022088407 A1 WO2022088407 A1 WO 2022088407A1 CN 2020135195 W CN2020135195 W CN 2020135195W WO 2022088407 A1 WO2022088407 A1 WO 2022088407A1
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review
model
urban design
urban
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杨俊宴
邵典
史北祥
史宜
魏晋
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东南大学
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION 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
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    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services

Definitions

  • the invention belongs to the field of urban planning, and relates to an urban design review method, in particular to a paperless intelligent interactive review method for urban design based on an entity model.
  • Urban design review is one of the common business processes of urban planning management departments. Business personnel review whether the indicators of the urban design plan for the plot meet the requirements by comparing the control points of statutory planning and standard standards, and issue a review report.
  • the frequency and number of updates and iterations of statutory planning and normative standards are increasing day by day.
  • Massive control points have led to frequent occurrences of “missing and missing” and “contradictory” results from manual review.
  • the review work increases the difficulty and time cost of urban design review.
  • the common urban design review method is to manually find the control points in the statutory planning and specification standards, and calculate various indicators according to the two-dimensional drawings or low-precision block models provided by the urban design results. After a comparison, the review results are given.
  • This method has problems such as large investment of manpower and material resources, long review time, easy omission of review points, and difficulty in ensuring the authenticity of review results; the other is that in the low-precision block model, the statutory planning Construct control boxes (such as height boxes, building setback boxes) with some of the control points in the normative standards, and review them through the collision of the block model of the urban design results. It is impossible to review most of the management and control points that require spatial calculation, so it cannot be applied to real planning and management work, and it is impossible to comprehensively display and assist urban design review work in the real three-dimensional space scene of the city.
  • the purpose of the present invention is to provide a paperless intelligent interactive review method for urban design based on high-precision and complex calculation of urban three-dimensional space entities, which can extract all control points in statutory planning and normative standards, through intelligent code and The intelligent fitting of the 3D digital sand table conducts an intelligent interactive review covering all the points of the urban design results, and realizes the paperless generation of the review results and the all-round display in the real 3D space scene.
  • the paperless intelligent interactive review method for urban design based on the entity model of the present invention includes:
  • Step 1 Basic data integration and digital sand table construction
  • Step 1.1 Multi-source spatial big data acquisition, which is used to obtain the surveying and mapping terrain data, vector building form data, and road data in the built-up area of the target city, and collect and store the data in the built-up area of the target city through a drone equipped with a surveying and mapping camera.
  • the mapping camera has 120 million pixels or more, CMOS is 5, focal length is 35mm, and storage capacity is more than 320GB;
  • Step 1.2 Unified coupling of coordinates and elevations of multi-source spatial big data, which is used to unify coordinates and data formats of spatial big data by using format integration technology, dimension integration technology, and coordinate transformation technology, and input them into the geographic information system platform;
  • Step 1.3 Current 3D model generation and digital sand table construction, using computer equipment and data engines with 2*8 core processors, 32G memory, and 300G network disk space to analyze the 3D terrain data and vector architectural shapes input into the geographic information system platform. Data and road data are modeled to generate a 3D model of the current urban situation, and spatially superimposed with the oblique photography data to form a digital sand table for comprehensive current environment display and computable vector 3D model;
  • Step 2 Digital database construction of urban design review
  • Step 2.1 The digitization of the standard normative clauses is used to obtain the urban planning standard normative data of the target city location, extract the word or pdf files of the standard normative clauses that require urban design, and analyze the standard normative clauses for each of them through text semantic analysis.
  • the main points of the plots are summarized and semantically segmented, and semantic retrieval is carried out through keywords, and the main points are disassembled into "constraint class", "point type”, “point description”, “parameter column”, and are combined with the plot.
  • the unit name or number is associated to generate the digitized key points of the standard and normative clauses of the associated plot; wherein, the standard and normative clauses include the national standards and norms covered by urban planning and design and the standards and norms promulgated and implemented by local governments, including land parcels. Requirements for specific indicators of interior sunshine spacing and building setback;
  • the digitized points of the standard and normative clauses of the associated plots are composed of a fixed excel format, and each plot contains a plurality of digitized points of standard and normative clauses, and these points pass the rules.
  • the code is converted into a code language and stored in the digital key code base;
  • the "constraint class” is a rule model constructed for various key points, such as the element attribute constraint class, the self-defined model constraint class, and the spatial measurement constraint class;
  • the "point type” is Types of key points such as sunshine spacing and building setback mentioned in the standard specification;
  • Key point description is to automatically retrieve the numbers appearing in the points through the computer, with a period as the boundary of semantic segmentation, and translate the paragraph where the number is located into a computer that can recognize
  • the “parameter column” sets a buffer according to the road where the plot is located, and the width of the buffer is consistent with the width of the road. The intelligent review involving this digital point is all carried out in the buffer.
  • Step 2.2 The digitization of statutory planning provisions is used to obtain the urban planning statutory planning data of the target city location, extract the word or pdf files of the statutory planning provisions that require urban design, and generate the associated plots in the same way as in step 2.1.
  • the statutory planning provisions include national statutory planning provisions covered by urban planning and design and statutory planning provisions promulgated and implemented by local governments, including general planning, detailed planning, urban system planning, and regional planning.
  • Type of statutory planning which includes requirements for development intensity, number of facilities, and specific indicators of facility scale;
  • Step 2.3 Code the digital key points and build a database, which is used to translate all the digital key points after checking and screening into computer code language, and use NoSQL technology and MongoDB technology to build a database to generate a digital key point database for urban design review, and pass 2.
  • Step 2.4 The digital point library is integrated with the digital sand table, which is used to automatically match the digital point library containing the name or number of the associated plot unit in the above step 2.4 with the plot unit model in the digital sand table, and perform spatial geographic coordinates and projection. Coordinate alignment, wherein the plot unit model in the digital sand table contains the same name or number information;
  • Step 3 Data input and identification of urban design results
  • Step 3.1 Digital translation of construction reporting standards, which is used to extract the types of drawings and drawing standards, including areas, lines, point sets, characters and names, codes, through the "Technical Specifications for Planning and Construction Reports" where the target city is located. , layer, category, parameter, entity information;
  • Step 3.2 The digitization of urban design results is used to standardize the data of urban design results according to the construction reporting standards, including information extraction from paper documents, unification of drawings and parameters from electronic documents;
  • Step 3.3 The automatic classification and extraction of urban design results is used for the classification and extraction of digitized urban design achievement data, wherein the urban design achievement data includes model vector data and basic attribute data;
  • Step 3.4 Automatic fitting of urban design results and spatial sand table, which is used for spatial fitting of the urban design result data extracted by classification and the urban digital sand table;
  • the automatic merging of the results in step 3.4 and the spatial sand table refers to the classification and extraction of urban design results data based on a common spatial coordinate system and elevation standards, that is, two and three-dimensional vector morphological models and non-morphological attribute data, and digital Accurate coordinate placement and attribute connection are carried out on the plot units of the sand table;
  • the 2D and 3D vector morphological models include the CAD 2D model, the GIS 2D model, the SU 3D model and the attribute table parameters attached to the model;
  • the non-morphological attribute data includes Excel Other parameters indicated in;
  • Step 3.5 The current 3D model calibration of the surrounding environment of the urban design results is used for on-the-spot survey of the urban design plot extending one block out by using a 3D scanner.
  • the parameters of the measuring equipment are required to be within the visible range of the ranging unit. 500,000 dots/sec at 614m, 1,000,000 dots/sec at 307m, 2,000,000 dots/sec at 153m; 165 megapixels and above are required in the color unit; 300° vertical/360° horizontal field of view is required for the rotation unit Range; laser level is 1 laser; ranging error is 1m;
  • Step 4 Intelligent review of urban design results and label generation
  • Step 4.1 The intelligent review of urban design results is used to calculate the attributes of the 2D and 3D model data in the mosaic urban design results, and connect all attribute data to the unit plots, including basic morphological data and topological relationship data; further
  • the digital key code of the plot unit corresponding to the urban design results in the digital sand table is retrieved, that is, the code language of the judgment standard.
  • the intelligent rule engine the digital key code and the urban design result data embedded in the digital sand table are matched and reviewed. Whether the model attribute and non-morphological attribute data of each unit plot and the single model attribute meet all the judgment criteria;
  • Step 4.2 Automatic classification of review results and automatic generation of labels, which are used to automatically classify the intelligent review results of digital key codes of standard specifications and statutory planning, and generate review result labels for each reviewed plot unit and model unit, among which , the label includes "pass", "fail” and the source of the judgment criteria, that is, the standard normative rule and the statutory planning rule, and the original graphic document of the rule is remarked after each review result;
  • Step 4.3 The holographic three-dimensional interactive display of the review results is used to comprehensively display the urban design results with the review result label and the three-dimensional model of the surrounding status in the digital sand table through the holographic sand table including the holographic computing system, the holographic development system, and the motion capture system. Stereoscopic display, and export video recording;
  • Step 5 Generating a report on the review results and interactive feedback
  • Step 5.1 The review result report is generated, which is used to output the review result in the step 4.2 as the review result report through the freemaker engine, and store the video recording in the step 4.3 in the 2*8 core, 32G server, and generate the review result QR code;
  • Step 5.2 Interactive feedback of the review results, for if there is “fail” in the review result label in step 4.2, the QR code of the review result will be fed back to the result design unit, and the urban design results will be modified according to the review result report, and repeated The method from step 3.2 to step 5.1, until all the review result labels in step 4.2 show "passed", then jump to step 6;
  • Step 6 Automatic update of the digital sand table.
  • the model vector data in the urban design results data will automatically become the current 3D model to realize the digital sand table. of automatic updates.
  • the automatic update of the digital sand table in the step 6 is used to carry out the current oblique photography data and vector model data selected based on the location of the unit plot when all the labels in the block unit where the urban design result is located show “pass”. Delete and change the type attribute of the 2D and 3D vector data to the current model attribute in the urban design results based on spatial coordinates to achieve the automatic update of the digital sand table.
  • Step 2.1 of the method of the present invention through digital analysis of planning points and text semantic methods, innovatively translates mass paper standard and normative clauses into computer-recognizable data formats and contents, which is a key technological breakthrough for realizing intelligent interactive review of urban design;
  • step 3.5 of the method of the present invention aiming at the key industry technical problem that the error of conventional building data is greater than or equal to 5 meters, a three-dimensional scanner is used to perform high-precision calibration on the current three-dimensional model of the surrounding environment of the urban design result through specific parameter settings and angle rotation. , and integrates the three-dimensional point cloud model to adjust the model, and innovatively controls the error of the building data model within 0.5 meters, so as to meet the calculation and control requirements of various indicators in the digital key code library;
  • step 4.1 of the method of the present invention the association and intelligent review calculation of basic morphological data, topological relationship data and digital key points are realized for the first time, and the intelligent judgment method of constructed model attributes, non-morphological attribute data, and model monomer attributes is realized for the first time.
  • the intelligent paperless review mode of standard normative provisions and statutory planning provisions for urban design schemes is the core step of this patented technology;
  • the effective information is screened for the data results of the existing planning, land, forestry and other 8 departments, and the digital translation is carried out to realize the integration and synthesis of the key information of effective planning and control;
  • FIG. 1 is a flow chart of the paperless intelligent interactive review method for urban design based on the entity model of the present invention.
  • the invention discloses a paperless intelligent interactive review method for urban design based on entity model. Unified coordinate and format conversion for urban multi-source spatial big data, data integration and superposition; then digital database construction for urban design review, through digital transformation of urban planning and design standard specifications and statutory planning provisions into code language, and The digital sand table is embedded to form a database of urban design review points; on this basis, the data input and identification of urban design results are carried out, and the urban design results are digitally converted and classified according to the construction reporting standards, and are embedded with the digital sand table.
  • the 3D model of the surrounding current situation is calibrated; then this method is used to intelligently review and generate labels for the urban design results; and generate the results of the review report, and the design plan revises and adjusts the urban design results according to the report results for interactive feedback; The reviewed urban design results are updated to the digital sandbox.
  • the data mainly includes surveying and mapping terrain data, vector building form data, road data and oblique photography data.
  • terrain data, vector building form data that is, building form outline and height data
  • road data are downloaded and obtained by using the network open source map platform, the file format is shp, and the urban buildings, land, Road and other related data are checked;
  • oblique photographic data by using a drone equipped with a surveying and mapping camera with a pixel of 120 million and above, a CMOS of 5, a focal length of 35mm, and a storage capacity of 320GB or more, simultaneously from one vertical, four Collect urban spatial images from five different angles such as tilt; and store the collected multi-source spatial big data in a data server with a memory of more than 32G and a storage space of more than 5T.
  • the architecture of the system is mainly based on the client/server (C/S) structure and the three-tier C/S architecture.
  • the client uses the .NET Framework as the operating environment, and the backend uses the server cluster.
  • the service-oriented architecture (SOA) is used between the client and the back-end, as well as between the back-end servers, mainly through dubbo+zookeeper to ensure the high availability of interface services.
  • SOA service-oriented architecture
  • the current 3D model is generated from the acquired terrain, building and road vector data, and loaded into the system together with the oblique photography data set.
  • the oblique photography and the current 3D model vector surface are Fit to form a digital sand table that comprehensively displays the current environment and can calculate the vector 3D model.
  • the specific content of the standard and normative provisions are the national standards and norms covered by urban planning and design and the standards and norms promulgated and implemented by local governments, among which the national-level standards and norms include the Urban and rural Planning Law of the People's Republic of China and supporting Administrative regulations, rules and normative documents, "Regulations on the Administration of Village and Market Town Planning and Construction", “Measures for the Compilation of Urban and rural Planning", “Measures for the Examination and Approval of Urban System Planning Compilation”, “Requirements for the Compilation of Planning for the Protection of Famous Historical and Cultural Cities", “Overall Urban Planning Review” Work Rules", “Urban Design Management Measures", etc.; local standards such as “Shenzhen Urban Design Standards and Guidelines", etc.
  • the format of the standard specification file includes paper file, word file format and pdf file format.
  • the digital method of statutory planning provisions through OCR technology, combined with text semantic analysis and manual checking, analyzes the relevant documents of statutory planning, extracts the requirements for urban planning and design results, and forms a digital A collection of points, including the name or number of the parcel unit, and the control category, control object element, topological element, topological relationship, control element, control requirement, control element attribute, control element attribute value, and control strength of each parcel unit.
  • the required parameters corresponding to the types of provisions such as height control and floor area ratio contained in the statutory planning provisions; among them, the "Weihai City Regulatory Detailed Planning" plan stipulates that the Chg-29-27 plot unit in the Crown Area stipulates that the building height control is 35 meters.
  • Article 52 of Chapter 8 of the "Technical Regulations on Urban Planning and Management of Weihai City” requires that the green space rate of new multi-storey residential buildings must be greater than or equal to 35%; while in the "Controlled Detailed Planning of Weihai City", the Lingang Area 38- 15.
  • the plan of the plot unit stipulates that the green space ratio is prohibited to be less than 40%; the requirements of the local planning standards and regulations and the statutory planning provisions are combined, and the intersection of the two control points is selected, that is, the green space of this plot unit The rate must be greater than or equal to 40%.
  • the engine mainly includes two modules: the rule configuration environment and the rule running environment: the rule configuration module, which creates a logical business object model (BOM), maps it to a customized specific domain vocabulary, and associates the BOM with the execution model and the XML schema. , and create rules, rule items, and configure corresponding parameters.
  • the rule configuration module which creates a logical business object model (BOM), maps it to a customized specific domain vocabulary, and associates the BOM with the execution model and the XML schema. , and create rules, rule items, and configure corresponding parameters.
  • BOM logical business object model
  • the parcel unit model contains the same name or number information
  • CAD drawing standards include drawing name, layer name, layer color, entity type, and line style
  • GIS drawing standards include drawing name, layer Name, feature code, feature type, feature color, field name, parameter precision
  • SU mapping standard includes image name, layer name. (Table 2)
  • the plot units of the sand table are connected with precise coordinates and attributes.
  • the 2D and 3D vector morphological models include the CAD 2D model, the GIS 2D and 3D model, the SU 3D model, and the attribute table parameters attached to the model itself.
  • the 3D point cloud model is acquired in the form of point cloud stitching, and the acquired data is stored in a 32GB SDHC TM memory card.
  • the current 3D model is calibrated according to the surrounding environment of the urban design results, and the placed model data is compared with the horizontal, vertical, and depth dimensions of the building blocks of the current 3D model, that is, the plane boundary of the comparison model and the Whether the height is consistent, if there is a deviation, delete the original existing 3D model and replace it with a new model.
  • Attribute calculation of urban design results perform attribute calculation on the 2D and 3D model data in the mosaic urban design results, and connect all attribute data to the unit plot, including basic morphological data and topological relationship data. For example, unit plot ratio, green space ratio, maximum height, average height, building density, building setback, building spacing, building color, roof form, etc. (Table 4)
  • the maximum height of the urban design result of the HG-02-03 plot unit is 60 meters, and the height of the unit’s management and control requirements is prohibited to be greater than 80 meters, then the attributes of the design result meet the management and control requirements; for example, the HG-03-01 plot unit city
  • the plot ratio of the design result is 1.2, and the control requirement of this unit is that the plot ratio must be greater than or equal to 1.5, then the attribute of the design result does not meet the control requirements.
  • the review result label is automatically generated, and each review result is marked on the corresponding plot unit and model unit in the form of a label, wherein the label includes "pass", "fail” and judgment
  • the source of the standard is the standard normative point and the statutory planning point, and the original graphic document of the rules is noted after each review result.

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Abstract

一种基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，包括基础数据集成与数字沙盘建构（S1）、城市设计审查的数字化建库（S2）、城市设计成果数据输入与识别（S3）、城市设计成果智能审查及标签生成（S4）、审查结果报告生成及交互反馈（S5）、数字沙盘的自动更新，该方法在现状实测和模型校正的基础上，结合数字沙盘对城市设计审查要点进行数字化建库，实现对城市设计成果的智能化交互审查。上述方法能够提取法定规划与规范标准中的所有管控要点，通过智能代码和三维数字沙盘的智能嵌合对城市设计成果进行智能化、覆盖全要点的交互审查，并实现审查结果的无纸化生成与真实三维空间场景中全方位展示。

Description

基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法 技术领域
本发明属于城市规划领域，涉及一种城市设计审查方法，特别涉及一种基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法。
背景技术
城市设计审查是城市规划管理部门的常见业务流程之一，业务人员通过对照法定规划及规范标准的管控要点，审查该地块的城市设计方案的各项指标是否符合要求，并给出审查报告。然而，随着城市化进程快速稳定发展，法定规划与规范标准的更新迭代频率和出台数量与日俱增，海量的管控要点导致人工审查结果“挂一漏万”、“互相矛盾”的情况频繁发生，这位城市设计审查工作，加大了城市设计审查的工作难度及时间成本。另一方面，传统的城市设计成果审查只能通过CAD等二维图纸或SketchUp等建构的低精度体块模型来计算各项指标，进而导致指标结果与城市真实三维空间存在明显偏差，难以保证审查结果的真实性和有效性。同时，城市设计成果无法在城市真实三维空间中全方位展示，只能通过效果图等间接手段模拟建成效果，容易对业务人员造成误导并掩盖真实问题。
目前常见的城市设计审查方法，一种是通过人工查找法定规划与规范标准中的管控要点，根据城市设计成果所提供的二维图纸或低精度体块模型来计算各项指标，与管控要点一一对比后给出审查结果，这样的方法存在投入人力物力大、审查时间长、审查要点容易遗漏、审查结果真实性难以保证等难题；另一种是在低精度体块模型中，将法定规划与规范标准中的一部分管控要点建构管控盒子(例如高度盒子、建筑后退盒子)，通过城市设计成果的体块模型与其碰撞来进行审查，这样的方法只能对高度、退线等有限的几个距离类要点进行审查，无法对大部分需要空间计算的管控要点进行审查，因此无法应用于真实的规划管理工作中，更无法在城市的真实三维空间场景中全方位展示和辅助城市设计审查工作。
发明内容
发明目的：本发明目的在于提供一种基于高精度、可复杂计算的城市三维空间实体的城市设计无纸化智能交互审查方法，能够提取法定规划与规范标准中的所有管控要点，通过智能代码和三维数字沙盘的智能嵌合对城市设计成果进行智能化、覆盖全要点的交互审查，并实现审查结果的无纸化生成与真实三维空间场景中全方位展示。
技术方案：为实现上述目的，本发明所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，该方法包括：
步骤一：基础数据集成与数字沙盘建构；
步骤1.1：多源空间大数据获取，用于获取目标城市建成区域内的测绘地形数据、矢量建筑形态数据、道路数据，并通过搭载测绘相机的无人机来采集并存储目标城市建成区域内的三维倾斜摄影数据，所述测绘相机像素为1.2亿及以上、CMOS为5、焦距为35mm、存储容量在320GB以上；
步骤1.2：多源空间大数据坐标、高程统一耦合，用于利用格式集成技术、量纲集成技术、坐标转换技术，对空间大数据进行坐标与数据格式统一并输入到地理信息系统平台中；
步骤1.3：现状三维模型生成与数字沙盘建构，利用2*8核处理器、32G内存、300G网盘空间的计算机设备及数据引擎，对输入到地理信息系统平台中的三维地形数据、矢量建筑形态数据、道路数据进行建模，生成城市现状三维模型，并与倾斜摄影数据进行空间叠合，形成综合现状环境展示及可计算矢量三维模型的数字沙盘；
步骤二：城市设计审查的数字化建库；
步骤2.1标准规范条文的数字化，用于获取目标城市所在地的城市规划标准规范数据，提取其中对城市设计提出要求的标准规范条文的word或pdf文件，通过文本语义解析将标准规范条文中对每一个地块的要点进行数据汇总和语义分段，并通过关键词来进行语义检索，将要点拆解为“约束类”、“要点类型”、“要点描述”、“参数栏”，并与地块单元名称或编号进行关联，生成关联地块的标准规范条文数字化要点；其中，所述标准规范条文包括城市规划与设计所涵盖的国家标准规范与地方政府所颁布实行的标准规范，包括对地块内日照间距、建筑退线具体指标的要求；
进一步地，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，其中关联地块的标准规范条文数字化要点，由固定的excel格式构成，每一个地块内包含多个标准规范条文数字化要点，且这些要点通过规则代码转换成代码语言并存储进数字化要点代码库；
进一步地，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，其中将数字所在段落转译为计算机可以识别的固定语言格式，根据语言格式，通过有监督机器学习训练计算机，将要点描述的文字拆解为“要点目的+要点位置+要点对象+测算方法+具体数值”；
进一步地，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，所述“约束类”是针对各类要点构建的规则模型，要素属性约束类、自定义模型约束类、空间度量约束类；“要点类型”即标准 规范条文中提及的日照间距、建筑退线等要点类型；“要点描述”是通过计算机自动检索要点中出现的数字，以句号为语义分段的边界，将数字所在段落转译为计算机可以识别的固定语言格式；“参数栏”根据地块所在道路设置缓冲区，缓冲区宽度与道路宽度一致，涉及该条数字化要点的智能审查均在缓冲区内进行。
步骤2.2法定规划条文的数字化，用于获取目标城市所在地的城市规划法定规划数据，提取其中对城市设计提出要求的法定规划条文的word或pdf文件，按照与步骤2.1同样的方法生成关联地块的法定规划条文数字化要点；其中，所述法定规划条文包括城市规划与设计所涵盖的国家法定规划条文与地方政府所颁布实行的法定规划条文，包含总体规划、详细规划、城镇体系规划、区域规划的法定规划类型，其内容包括开发强度、设施数量、设施规模具体指标的要求；
步骤2.3数字化要点代码化并建库，用于将查重筛选后的所有数字化要点转译为计算机代码语言，采用NoSQL技术、MongoDB技术进行数据建库，生成城市设计审查的数字化要点库，并通过2*8核处理器、32G内存、300G网盘空间的计算机设备与Oracle 11G R2企业版数据库软件进行数据存储；
步骤2.4数字化要点库与数字化沙盘嵌合，用于将上述步骤2.4中包含关联地块单元名称或编号的数字化要点库与数字沙盘中的地块单元模型进行自动化匹配，并进行空间地理坐标和投影坐标对位，其中，所述数字沙盘中的地块单元模型包含同样的名称或编号信息；
步骤三：城市设计成果数据输入与识别；
步骤3.1报建标准的数字化转译，用于通过目标城市所在地的《规划报建技术规范》，对其中的图件类型及制图标准进行提取，包括面域、线条、点集、字符及名称、编码、图层、类别、参数、实体信息；
步骤3.2城市设计成果的数字化，用于将城市设计成果数据按照报建标准进行标准化处理，包括纸质文件的信息提取、电子文件的图件、参数统一化；
步骤3.3城市设计成果的自动分类提取，用于对数字化之后的城市设计成果数据进行的分类提取，其中，所述城市设计成果数据包括模型矢量数据、基本属性数据；
步骤3.4城市设计成果与空间沙盘的自动嵌合，用于将分类提取的城市设计成果数据与城市数字沙盘进行空间嵌合；
进一步地，所述步骤3.4成果与空间沙盘的自动嵌合，指基于共同的空间坐标系与高程标准，将城市设计成果数据分类提取成果，即二三维矢量形态模型与非形态属性数据，与数字沙盘的地块单元进行精准坐标落位与属性连接；其中二三维矢量形态模型包括成果CAD 二维模型、GIS二维模型以及SU三维模型以及模型所附带的属性表参数；非形态属性数据包括Excel中注明的其他参数；
步骤3.5城市设计成果周边环境的现状三维模型校准，用于过使用三维扫描仪对城市设计地块往外拓展一个街区的范围进行实地勘测，其中测量设备参数要求为测距单元的可视范围中，614米处最大50万点/秒、307米处100万点/秒、153米处200万点/秒；色彩单元中要求165兆像素及以上；旋转单元要求300°纵向/360°横向的视野范围；激光等级为1级激光；测距误差为1m；
在稳定三维扫描环境后；根据三维扫描仪预先设置的扫描模式，计算出扫描设备相对于被扫描对象的位置，来校准三维扫描仪；通过设备对扫描物体的不同角度进行三维数据捕捉；进一步通过点云拼接形式获取三维点云模型，并将获取数据存储到32GB SDHC TM存储卡中；
将获取的点云数据转换成skp格式文件，从而精准导入数字沙盘当中，与现状三维模型的建筑体块的水平、垂直、纵深三个维度进行对比，及对比模型的平面边界与高度是否一致，如果存在偏差则对原始的现状三维模型进行删除，并使用新的模型进行替换；
步骤四：城市设计成果智能审查及标签生成；
步骤4.1城市设计成果的智能审查，用于将嵌合的城市设计成果中的二三维模型数据进行属性计算，并将所有属性数据连接到单元地块当中，包括基本形态数据与拓扑关系数据；进一步调取数字沙盘中城市设计成果对应地块单元的数字化要点代码，即判断标准的代码语言，通过智能规则引擎，将数字化要点代码与嵌入数字沙盘中的城市设计成果数据进行匹配与审查，计算每个单元地块的模型属性与非形态属性数据以及模型单体属性是否符合所有的判断标准；
步骤4.2审查结果自动分类及标签自动生成，用于对标准规范与法定规划的数字化要点代码的智能审查结果进行自动分类，并对每一个审查的地块单元与模型单体生成审查结果标签，其中，所述标签包括“通过”、“不通过”以及判断标准来源，即标准规范型规则与法定规划型规则，并在每条审查结果后备注规则的原始图文文件；
步骤4.3审查结果的全息立体交互展示，用于通过包含全息运算系统、全息显影系统、动捕系统的全息沙盘将带有审查结果标签的城市设计成果及周边现状三维模型在数字沙盘中进行全方位立体展示，并导出视频录像；
步骤五：审查结果报告生成及交互反馈；
步骤5.1审查结果报告生成，用于通过freemaker引擎将所述步骤4.2中的审查结果输出为审查结果报告，连同所述步骤4.3中的视频录像存储到2*8核、32G服务器中，并生成 审查结果二维码；
步骤5.2审查结果交互反馈，用于如所述步骤4.2中的审查结果标签中存在“不通过”，则将审查结果二维码反馈给成果设计单位，根据审查结果报告修改城市设计成果，并重复所述步骤3.2至步骤5.1的方法，直至所述步骤4.2中的审查结果标签全部显示“通过”，则跳转至步骤六；
步骤六：数字沙盘的自动更新，用于当城市设计成果所在地块单元内的所有标签均显示“通过”时，城市设计成果数据中的模型矢量数据会自动变成现状三维模型，来实现数字沙盘的自动更新。
进一步地，所述步骤六数字沙盘的自动更新，用于当城市设计成果所在地块单元内的所有标签均显示“通过”时，将基于单元地块位置选取的现状倾斜摄影数据以及矢量模型数据进行删除，并将基于空间坐标进行精准落位的城市设计成果中，二三维矢量数据的类型属性改为现状模型属性，来实现数字沙盘的自动更新。
有益效果：
1、本发明方法步骤2.1，通过规划要点数字化解析及文本语义方法，创新地将海量纸质的标准规范条文转译为计算机可以识别的数据格式和内容，是实现城市设计智能交互审查关键技术突破；
2、本发明方法步骤3.5，针对常规建筑数据误差≥5米的关键行业技术难题，应用三维扫描仪，通过特定的参数设置和角度旋转，对城市设计成果周边环境的现状三维模型进行高精度校准，并融合三维点云模型对模型进行调整，创新地将建筑数据模型误差控制在0.5米以内，以此满足数字化要点代码库中对各类指标的计算和控制要求；
3、本发明方法步骤4.1，首次实现了基本形态数据、拓扑关系数据与数字化要点的关联和智能审查计算，所建构的模型属性、非形态属性数据、模型单体属性的智能判断方法，首次实现了对城市设计方案进行标准规范条文、法定规划条文的智能无纸化审查模式，是本专利技术的核心步骤；
4、基于数字沙盘集成特征，对既有规划、国土、林业等8个部门数据成果内容进行有效信息的筛选，并进行数字化转译，实现规划有效管控要点信息的集成与综合；
5、统一了各类图件的数据标准，保证了规划设计成果数据与数字沙盘的精准落位与嵌合，避免了各类数据类型差异带来的坐标偏差；
6、利用现代化测绘技术，对现状三维模型进行数据校准，保证了数字沙盘的现状三维 模型数据的动态性与精确性；
7、基于数字沙盘，结合管控要点数据库，对城市设计成果进行自动化智能审查，快速高效的对各类数据进行计算，保证了各类要点审查的全面性与高效性；
8、利用三维全息投影技术，将审查结果进行可视化，来与设计单位进行多轮交互反馈，保证了信息交互的快速准确把握，从而大幅提升反馈优化效率；
9、将审查通过的城市设计成果嵌入数字沙盘，来替换原始现状三维模型信息，保证了数字沙盘的动态化自动更新，避免了沙盘数据的数据过时带来的管理弊端。
附图说明
图1为本发明的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
本发明公开了一种基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，包括如下模块：基础数据集成与沙盘构建模块，即将城市倾斜摄影数据与现状三维模型数据叠合生成空间底盘，并嵌入城市多源空间大数据进行统一坐标与格式转换，进行数据集成叠加；然后进行城市设计审查的数字化建库，通过将城市规划与设计的标准规范与法定规划的条文进行数字化转化为代码语言，与数字化沙盘进行嵌合，形成城市设计审查要点数据库；在此基础上进行城市设计成果数据输入与识别，将城市设计成果根据报建标准数字化转换与分类提取，并将其与数字沙盘进行嵌合，同时对周边的现状三维模型进行校准；然后利用此方法对城市设计成果智能审查及标签生成；并生成审查报告结果，设计方案根据报告结果修改与调整城市设计成果，来进行交互反馈；最终将通过审查的城市设计成果更新到数字沙盘中。
以下将结合威海案例和附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
该方法的模块组成如图1所示，模块详细介绍如下：
(1)基础数据集成与沙盘构建具体如下：
(1.1)多源空间大数据获取，数据主要包括测绘地形数据、矢量建筑形态数据、道路数据以及倾斜摄影数据。其中对于地形数据、矢量建筑形态数据(即建筑形态轮廓及高度数据)、道路数据，通过使用网络开源地图平台进行下载获取，文件格式为shp，并结合实地调研整理而成的城市建筑、用地、道路等相关数据进行校核；对于倾斜摄影数据，通过使用搭载像素为1.2亿及以上、CMOS为5、焦距为35mm、存储容量在320GB以上测绘相机的无人机，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集城市空间影像；并将采集的多源空间大数据存储于内存32G以上、存储5T以上空间的数据服务器中。
(1.2)多源空间大数据坐标、高程统一耦合，利用格式集成技术、量纲集成技术、坐标转换技术、集成平台技术等，将这些多源空间大数据以统一量纲与格式为基准，进行多种数据的融合处理，从而得到统一化的数据，便于多源数据的交叠分析。其中，量纲集成技术是将不同量纲的城市数据进行汇总和集成处理，进行对比研究的；坐标系转换技术对不同空间坐标的基础数据进行坐标转换，使用同一套坐标，即国家2000坐标系；集成平台技术将同一城市空间的不同数据进行叠加并汇总于同一数据平台，用以数据的分析和处理，数据格式统一为supermap兼容的shp、mdb、gdb格式。
(1.3)现状三维模型生成与数字沙盘建构，对城市设计数字沙盘进行建构。在数字沙盘的构建中，系统的体系结构以客户机/服务器(C/S)结构和三层C/S体系结构为主，客户端采用.NET Framework作为运行环境，后端使用服务器集群。客户端跟后端之间、以及后端各个服务器之间，采用面向服务架构(Service-oriented Architecture，SOA)，主要通过dubbo+zookeeper来实现，保证接口服务的高可用。在此系统结构之上，将获取的地形、建筑及道路矢量数据生成现状三维模型，并其与倾斜摄影数据集一起加载到系统中，基于同一坐标系统下，使倾斜摄影与现状三维模型矢量面贴合，形成综合现状环境展示及可计算矢量三维模型的数字沙盘。
(2)城市设计审查的数字化建库方法如下：
(2.1)标准规范条文的数字化
(2.1.1)标准规范条文的具体内容为城市规划与设计所涵盖的国家标准规范与地方政府所颁布实行的标准规范，其中国家层面的标准规范包括《中华人民共和国城乡规划法》及配套的行政法规与规章及规范性文件、《村庄和集镇规划建设管理条例》、《城乡规划编制办法》、《城镇体系规划编制审批办法》、《历史文化名城保护规划编制要求》、《城市总体规划审查工作规则》、《城市设计管理办法》等；地方性标准规范如《深圳市城市设计标准与准则》等。并且所述标准规范文件的格式包括纸质文件、word文件格式以及pdf文件格式。
(2.1.2)标准规范条文的数字化方法，通过OCR技术，结合文本语义解析方式与人工校核，对标准规范的word与pdf文件进行解析，提取其中对城市规划与设计成果所提出的标准与规范要求，形成数字化要点集合(如表1)，包括地块单元名称或编号，以及每个地块单元的管控类别、管控对象要素、拓扑要素、拓扑关系、控制要素、控制要求、控制要素属性、控制要素属性值、控制强度。例如标准规范条文中包含的退线、日照间距等条文类型所对应的要求参数；其中《威海市城市规划管理技术规定》中第四十一条规定，当规划道路红线宽度大于等于50米时，建筑后退距离不小于30米；通过关键词识别，并映射到设定的 标准集合当中为{‘地块单元编号’＝‘所有’，管控类别＝‘建筑要素空间度量约束’，‘管控对象要素’＝‘新建建筑’，‘拓扑要素’＝‘宽度50米以上道路’，‘拓扑关系’＝‘相离’、‘控制要素’＝‘建筑边界’、‘控制要求’＝‘大于等于’、‘控制要素属性’＝‘距离’、‘控制要素属性值’＝‘30米’、‘控制强度’＝‘必须’}。
表1
Figure PCTCN2020135195-appb-000001
(2.2)法定规划条文的数字化
(2.2.1)法定规划条文的具体包括总体规划(包括村镇规划)、详细规划(控制性详细规划和修建性详细规划)、城镇体系规划、区域规划。并且所述法定规划文件的格式包括纸质文件、CAD文件、GIS文件、word文件格式以及pdf文件格式。
(2.2.2)法定规划条文的数字化方法，通过OCR技术，结合文本语义解析方式与人工校核，对法定规划的相关文件进行解析，提取其中对城市规划与设计成果所提出的要求，形成数字化要点集合，包括地块单元名称或编号，以及每个地块单元的管控类别、管控对象要素、拓扑要素、拓扑关系、控制要素、控制要求、控制要素属性、控制要素属性值、控制强度。例如法定规划条文中包含的控高、容积率等条文类型所对应的要求参数；其中《威海市 控制性详细规划》图则中皇冠片区Chg-29-27地块单元规定，建筑控高35米；通过关键词识别，并映射到设定的标准集合当中为{‘地块单元编号’＝‘Chg-29-27’，管控类别＝‘建筑要素属性约束’，‘管控对象要素’＝‘新建建筑’，‘控制要素’＝‘建筑高度’、‘控制要求’＝‘小于等于’、‘控制要素属性’＝‘距离’、‘控制要素属性值’＝‘35米’、‘控制强度’＝‘必须’}。
(2.3)数字化要点查重及筛选
将标准规范条文与法定规划条文数字化转换后的数据进行整合对比，针对同一地块内相同的管控类别与管控对象要素的要点进行参数比较，若管控要点的参数之间存在矛盾，则对这对参数进行计算分析与合并，取两者交集作为最终整合的指标参数，即选择两者之中，对管控要求更严格的条文最为最终要点。例如在《威海市城市规划管理技术规定》中第八章五十二条要求，新建多层住宅的绿地率必须大于等于35％；而在“威海市控制性详细规划”中临港片区38-15地块单元(多层住宅用地)的图则中规定绿地率禁止小于40％；综合地方规划标准规范条文与法定规划条文要求，择取两者管控要点的交集，即此地块单元的绿地率必须大于等于40％。
(2.4)数字化要点代码化并建库，将查重筛选后的所有数字化要点使用空间规则引擎转译为计算机代码语言，采用NoSQL技术、MongoDB技术进行数据建库，生成城市设计审查的要点代码库，并通过2*8核处理器、32G内存、5T储存空间的计算机设备与Oracle 11G R2企业版数据库软件进行数据存储；其中空间规则引擎采用算子、模块、规则项、规则、模板的方式实现规则的编写，组装、配置和复用。引擎主要包括规则配置环境和规则运行环境两大模块：规则配置模块，创建逻辑业务对象模型(BOM)，并将其映射到定制的具体领域词汇表中，将BOM与执行模型与XML模式相关联，同时创建规则、规则项，配置相应的参数。
(2.5)数字化要点建库与数字化沙盘嵌合
用于将上述步骤2.4中包含关联地块单元名称或编号的要点代码库与数字沙盘中的地块单元模型进行自动化匹配，并进行空间地理坐标和投影坐标对位，其中，所述数字沙盘中的地块单元模型包含同样的名称或编号信息；
(3)城市设计成果数据输入与识别
(3.1)报建标准的数字化转换，将目标城市所在地的《规划报建技术规范》的纸质版文件及word、pdf进行识别转换。通过OCR技术，结合文本语义解析方式与人工校核，对其中的图件类型及制图标准进行提取，图件类型包括CAD(*.dwg)、GIS(*.shp、*.mdb、*.gdb)、SU(*.skp)格式。其中各类图件统一采用国家2000坐标系、1985国家高程基准；CAD制图 标准包括图件名称、图层名称、图层颜色、实体类型、线型样式；GIS制图标准包括图件名称、图层名称、要素编码、要素类型、要素颜色、字段名称、参数精度；SU制图标准包括图件名称、图层名称。(表2)
表2
Figure PCTCN2020135195-appb-000002
(3.2)城市设计成果的数字化，将城市设计成果数据按照报建标准进行标准化处理，包括纸质文件的信息提取、电子文件的图件、参数统一化。城市设计成果包括纸质文件文本、成果CAD、SU、GIS文件，将纸质文本进行扫描后并进行语义识别分析，提取其中城市设计成果相关属性与参数，并和电子版CAD、SU、GIS文件一同按照步骤(3.1)中规划报建标准进行统一化处理，使其与数字沙盘系统相匹配。
(3.3)城市设计成果的自动分类提取，对数字化之后的城市设计成果数据进行的分类提取，其中，所述城市设计成果数字化数据包括模型矢量数据、基本属性数据；并按照以下方式对数据进行分类，其中对于模型矢量数据，将分为二维的cad与gis数据与三维su与gis数据；对于基本属性数据，即城市设计纸质文本及其他电子文件说明及标注的数据内容，分为文本text或表格Excel格式。
(3.4)城市设计成果与空间沙盘的自动嵌合
(3.4.1)隐藏城市设计地块单元现状三维模型及属性参数，根据城市设计成果的地块单元坐标，投射到数字沙盘当中，明确出城市设计的范围，并自动选取范围内的现状三维模型进行数据隐藏。
(3.4.2)基于空间位置自动嵌合，基于共同的国家2000空间坐标系与去1985高程标准，将城市设计成果数据分类提取的成果，即二三维矢量形态模型与非形态属性数据，与数字沙盘的地块单元进行精准坐标落位与属性连接。其中二三维矢量形态模型包括成果CAD二维模型、GIS二三维模型与SU三维模型以及模型自身所附带的属性表参数。
(3.4.3)基于属性参数自动嵌合，即非形态属性数据包括文本text与Excel中注明的其他参数。(表3)将属性参数中包含的坐标信息和地块单元编号或名称信息作为属性连接的基准，将属性参数链接到相应坐标及编号的地块单元中。
表3
地块单元编号 容积率 绿地率 建筑密度 控高
ZF-34-05 2.0 50％ 18％ 80米
ZF-34-06 1.3 35％ 40％ 35米
ZF-34-07 1.5 40％ 22％ 50米
……        
(3.5)城市设计成果周边环境的现状三维模型校准
(3.5.1)城市设计成果周边环境实测，通过使用三维扫描仪对城市设计地块往外拓展一个街区的范围进行实地勘测，其中测量设备参数要求为测距单元的可视范围中，614米处最大50万点/秒、307米处100万点/秒、153米处200万点/秒；色彩单元中要求165兆像素及以上；旋转单元要求300°纵向/360°横向的视野范围；激光等级为1级激光；测距误差为1m。在稳定三维扫描环境后；根据三维扫描仪预先设置的扫描模式，计算出扫描设备相对于被扫描对象的位置，来校准三维扫描仪；通过设备对扫描物体的不同角度进行三维数据捕捉；进一步通过点云拼接形式获取三维点云模型，并将获取数据存储到32GB SDHC TM存储卡中。
(3.5.2)城市设计成果周边环境转换与嵌入沙盘，将获取的点云数据转换成skp格式文件，根据获取的模型参数坐标，导入数字沙盘当中，并精确落位到具体的空间位置；
(3.5.3)根据城市设计成果周边环境对现状三维模型校准，将落位的模型数据与现状 三维模型的建筑体块的水平、垂直、纵深三个维度进行对比，即对比模型的平面边界与高度是否一致，如果存在偏差则对原始的现状三维模型进行删除，并使用新的模型进行替换。
(4)城市设计成果智能审查及标签生成
(4.1)城市设计成果的智能审查
(4.1.1)城市设计成果属性计算，将嵌合的城市设计成果中的二三维模型数据进行属性计算，并将所有属性数据连接到单元地块当中，包括基本形态数据与拓扑关系数据。例如单元的容积率、绿地率、最高高度、平均高度、建筑密度、建筑退线、建筑间距、建筑色彩、屋顶形式等等。(表4)
表4
Figure PCTCN2020135195-appb-000003
(4.1.2)城市设计成果对比审查，进一步调取数字沙盘中城市设计成果对应地块单元的要点代码，即判断标准的代码语言，通过智能规则引擎，加载规则模板，调取规则算子，并依据规则流程加载数据进行规则运算，一一计算每个单元地块的模型属性与非形态属性数据以及模型单体属性是否符合所有的判断标准。例如HG-02-03地块单元城市设计成果最高高度为60米，该单元的管控要求高度禁止大于80米，则该条设计成果属性则满足管控要求；如HG-03-01地块单元城市设计成果容积率为1.2，而此单元的管控要求为容积率必须大于等于1.5，则该条设计成果属性则不满足管控要求。
(4.2)审查结果自动分类及标签自动生成
(4.2.1)审查结果自动分类，根据要点的智能审查结果进行自动分类，将城市设计成果的属性参数与要点代码一一对比后，计算出城市设计成果每一条属性是否符合管控要求，将符合要求的分为“通过类”，将不符合要求的分为“不通过类”。
(4.2.2)审查结果标签自动生成，对每一个审查结果，以标签的形式标注在相应的地块单元与模型单体上，其中，所述标签包括“通过”、“不通过”以及判断标准来源，即标准规范型要点与法定规划型要点，并在每条审查结果后备注规则的原始图文文件。
(4.3)审查结果的全息立体交互展示，通过包含全息运算系统、全息显影系统、动捕系统的全息沙盘将带有审查结果标签的城市设计成果及周边现状三维模型在数字沙盘中进行全方位立体展示，并导出视频录像；
(5)审查结果报告生成及交互反馈
(5.1)审查结果报告生成，通过freemaker引擎将所述步骤(4.2)中的审查结果输出为审查结果报告，连同所述步骤(4.3)中的视频录像存储到2*8核、32G数据服务器中，并生成审查结果二维码；
(5.2)审查结果交互反馈，当所述步骤(4.2)中的审查结果标签中存在“不通过”，则将审查结果二维码反馈给成果设计单位，根据审查结果报告，可以查看不符合标准规范与法定规划中的哪条具体要求，从而对应相关管控要求修改城市设计成果，并重复所述步骤(3.2)至步骤(5.1)的方法，直至所述步骤(4.2)中的审查结果标签全部显示“通过”，则跳转至步骤(6)；
(6)数字沙盘的自动更新
(6.1)删除城市设计地块单元现状三维模型及属性参数，当城市设计成果所在地块单元内的所有标签均显示“通过”时，根据城市设计成果的地块单元坐标，投射到数字沙盘当中，明确出城市设计的范围，并自动选取范围内的现状三维模型与倾斜摄影进行数据删除。
(6.2)替换新的城市设计成果，将基于空间坐标进行精准落位的城市设计成果中，二三维矢量数据的类型属性改为现状模型属性，嵌入到数字沙盘中，来实现数字沙盘的自动更新。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

  1. 基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，该方法包括：
    步骤一：基础数据集成与数字沙盘建构；
    步骤1.1：多源空间大数据获取，用于获取目标城市建成区域内的测绘地形数据、矢量建筑形态数据、道路数据，并通过搭载测绘相机的无人机来采集并存储目标城市建成区域内的三维倾斜摄影数据，所述测绘相机像素为1.2亿及以上、CMOS为5、焦距为35mm、存储容量在320GB以上；
    步骤1.2：多源空间大数据坐标、高程统一耦合，用于利用格式集成技术、量纲集成技术、坐标转换技术，对空间大数据进行坐标与数据格式统一并输入到地理信息系统平台中；
    步骤1.3：现状三维模型生成与数字沙盘建构，利用2*8核处理器、32G内存、300G网盘空间的计算机设备及数据引擎，对输入到地理信息系统平台中的三维地形数据、矢量建筑形态数据、道路数据进行建模，生成城市现状三维模型，并与倾斜摄影数据进行空间叠合，形成综合现状环境展示及可计算矢量三维模型的数字沙盘；
    步骤二：城市设计审查的数字化建库；
    步骤2.1：标准规范条文的数字化，用于获取目标城市所在地的城市规划标准规范数据，提取其中对城市设计提出要求的标准规范条文的word或pdf文件，通过文本语义解析将标准规范条文中对每一个地块的要点进行数据汇总和语义分段，并通过关键词来进行语义检索，将要点拆解为“约束类”、“要点类型”、“要点描述”、“参数栏”，并与地块单元名称或编号进行关联，生成关联地块的标准规范条文数字化要点；其中，所述标准规范条文包括城市规划与设计所涵盖的国家标准规范与地方政府所颁布实行的标准规范，包括对地块内日照间距、建筑退线具体指标的要求；
    步骤2.2：法定规划条文的数字化，用于获取目标城市所在地的城市规划法定规划数据，提取其中对城市设计提出要求的法定规划条文的word或pdf文件，按照与步骤2.1同样的方法生成关联地块的法定规划条文数字化要点；其中，所述法定规划条文包括城市规划与设计所涵盖的国家法定规划条文与地方政府所颁布实行的法定规划条文，包含总体规划、详细规划、城镇体系规划、区域规划的法定规划类型，其内容包括开发强度、设施数量、设施规模具体指标的要求；
    步骤2.3：数字化要点代码化并建库，用于将查重筛选后的所有数字化要点转译为计算机代码语言，采用NoSQL技术、MongoDB技术进行数据建库，生成城市设计审查的数字化要点库，并通过2*8核处理器、32G内存、300G网盘空间的计算机设备与Oracle 11G R2企业版数据库软件进行数据存储；
    步骤2.4：数字化要点库与数字化沙盘嵌合，用于将上述步骤2.4中包含关联地块单元名称或编号的数字化要点库与数字沙盘中的地块单元模型进行自动化匹配，并进行空间地理坐标和投影坐标对位，其中，所述数字沙盘中的地块单元模型包含同样的名称或编号信息；
    步骤三：城市设计成果数据输入与识别；
    步骤3.1：报建标准的数字化转译，用于通过目标城市所在地的《规划报建技术规范》，对其中的图件类型及制图标准进行提取，包括面域、线条、点集、字符及名称、编码、图层、类别、参数、实体信息；
    步骤3.2：城市设计成果的数字化，用于将城市设计成果数据按照报建标准进行标准化处理，包括纸质文件的信息提取、电子文件的图件、参数统一化；
    步骤3.3：城市设计成果的自动分类提取，用于对数字化之后的城市设计成果数据进行的分类提取，其中，所述城市设计成果数据包括模型矢量数据、基本属性数据；
    步骤3.4：城市设计成果与空间沙盘的自动嵌合，用于将分类提取的城市设计成果数据与城市数字沙盘进行空间嵌合；
    步骤3.5：城市设计成果周边环境的现状三维模型校准，用于过使用三维扫描仪对城市设计地块往外拓展一个街区的范围进行实地勘测，其中测量设备参数要求为测距单元的可视范围中，614米处最大50万点/秒、307米处100万点/秒、153米处200万点/秒；色彩单元中要求165兆像素及以上；旋转单元要求300°纵向/360°横向的视野范围；激光等级为1级激光；测距误差为1m；
    在稳定三维扫描环境后；根据三维扫描仪预先设置的扫描模式，计算出扫描设备相对于被扫描对象的位置，来校准三维扫描仪；通过设备对扫描物体的不同角度进行三维数据捕捉；进一步通过点云拼接形式获取三维点云模型，并将获取数据存储到32GB SDHC TM存储卡中；
    将获取的点云数据转换成skp格式文件，从而精准导入数字沙盘当中，与现状三维模型的建筑体块的水平、垂直、纵深三个维度进行对比，及对比模型的平面边界与高度是否一致，如果存在偏差则对原始的现状三维模型进行删除，并使用新的模型进行替换；
    步骤四：城市设计成果智能审查及标签生成；
    步骤4.1：城市设计成果的智能审查，用于将嵌合的城市设计成果中的二三维模型数据进行属性计算，并将所有属性数据连接到单元地块当中，包括基本形态数据与拓扑关系数据；进一步调取数字沙盘中城市设计成果对应地块单元的数字化要点代码，即判断标准的代码语言，通过智能规则引擎，将数字化要点代码与嵌入数字沙盘中的城市设计成果数据进行匹配与审查，计算每个单元地块的模型属性与非形态属性数据以及模型单体属性是否符合所有的 判断标准；
    步骤4.2：审查结果自动分类及标签自动生成，用于对标准规范与法定规划的数字化要点代码的智能审查结果进行自动分类，并对每一个审查的地块单元与模型单体生成审查结果标签，其中，所述标签包括“通过”、“不通过”以及判断标准来源，即标准规范型规则与法定规划型规则，并在每条审查结果后备注规则的原始图文文件；
    步骤4.3：审查结果的全息立体交互展示，用于通过包含全息运算系统、全息显影系统、动捕系统的全息沙盘将带有审查结果标签的城市设计成果及周边现状三维模型在数字沙盘中进行全方位立体展示，并导出视频录像；
    步骤五：审查结果报告生成及交互反馈；
    步骤5.1：审查结果报告生成，用于通过freemaker引擎将所述步骤4.2中的审查结果输出为审查结果报告，连同所述步骤4.3中的视频录像存储到2*8核、32G服务器中，并生成审查结果二维码；
    步骤5.2：审查结果交互反馈，用于如所述步骤4.2中的审查结果标签中存在“不通过”，则将审查结果二维码反馈给成果设计单位，根据审查结果报告修改城市设计成果，并重复所述步骤3.2至步骤5.1的方法，直至所述步骤4.2中的审查结果标签全部显示“通过”，则跳转至步骤六；
    步骤六：数字沙盘的自动更新，用于当城市设计成果所在地块单元内的所有标签均显示“通过”时，城市设计成果数据中的模型矢量数据会自动变成现状三维模型，来实现数字沙盘的自动更新。
  2. 根据权利要求1所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，其中关联地块的标准规范条文数字化要点，由固定的excel格式构成，每一个地块内包含多个标准规范条文数字化要点，且这些要点通过规则代码转换成代码语言并存储进数字化要点代码库。
  3. 根据权利要求1所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，其中将数字所在段落转译为计算机可以识别的固定语言格式，根据语言格式，通过有监督机器学习训练计算机，将要点描述的文字拆解为“要点目的+要点位置+要点对象+测算方法+具体数值”。
  4. 根据权利要求1所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，所述步骤2.1标准规范条文的数字化，所述“约束类”是针对各类要点构建的规则模型，要素属性约束类、自定义模型约束类、空间度量约束类；“要点类型”即标准规范条文 中提及的日照间距、建筑退线等要点类型；“要点描述”是通过计算机自动检索要点中出现的数字，以句号为语义分段的边界，将数字所在段落转译为计算机可以识别的固定语言格式；“参数栏”根据地块所在道路设置缓冲区，缓冲区宽度与道路宽度一致，涉及该条数字化要点的智能审查均在缓冲区内进行。
  5. 根据权利要求1所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，所述步骤3.4成果与空间沙盘的自动嵌合，指基于共同的空间坐标系与高程标准，将城市设计成果数据分类提取成果，即二三维矢量形态模型与非形态属性数据，与数字沙盘的地块单元进行精准坐标落位与属性连接；其中二三维矢量形态模型包括成果CAD二维模型、GIS二维模型以及SU三维模型以及模型所附带的属性表参数；非形态属性数据包括Excel中注明的其他参数.
  6. 根据权利要求1所述的基于实体模型的城市设计无纸化智能交互审查方法，其特征在于，所述步骤六数字沙盘的自动更新，用于当城市设计成果所在地块单元内的所有标签均显示“通过”时，将基于单元地块位置选取的现状倾斜摄影数据以及矢量模型数据进行删除，并将基于空间坐标进行精准落位的城市设计成果中，二三维矢量数据的类型属性改为现状模型属性，来实现数字沙盘的自动更新。
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