一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统技术方案

本发明专利技术公开了一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统，包括服务器和用户终端，所述服务器与相关部门服务器建立连接，基于用户需求获取城市因子数据，并且预先封装针对多种城市因子数据的数据处理方法、人口变化监测的相关分析方法；接收用户关于待研究区域和数据的需求，获取相关城市因子数据，并获取相应数据处理方法进行处理；将城市因子数据按照空间位置参数进行匹配；对于老城区和新城区分别进行环境人口容量估计；基于老城区的环境人口容量和人口预测，确定人口超限时间，基于新城区的环境人口容量，估算新城区开发强度，据此进行老城区保护方案的指定，分析过程中得到的数据均可进行可视化。本发明专利技术能够降低项目前期的数据准备和预处理工作量。

An assistant design system of coordinated control scheme for historical city protection and development

【技术实现步骤摘要】
一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统
本专利技术属于数据可视化
，尤其涉及一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。目前，中国108个国家级历史名城多是政治、经济、文化中心。多呈现出人口高密度、交通拥挤、建筑年久失修、生活服务和市政配套设施不足等严重城市问题。在所推行的“保护古城、开发新城”措施中，新城区选址、规划环节一直缺乏量化依据，“人为决策”导致城市规划缺乏科学性和前瞻性，甚至陷入重复建设的浪费窘态。目前进行历史老城区保护相关项目工作中，存在以下问题：尽管二十世纪九十年代已出现环境容量概念(MichaelJacobs,1997)，但国内外关于环境容量的研究都停留在宏观研究层面，未提出确定环境阈值量化指标的具体方法与步骤。在“人口→用地→设施”的城市保护规划逻辑中，人口规模预测的准确性极大影响了保护规划编制的科学性和合理性。但目前的研究方法多为针对预测模型自身合理性及数理逻辑关系的探讨，缺少根据城市和人口现状及变化特点，进行量体裁衣的模型筛选组合过程。而对于城市人口最优密度和空间分布等方面，已有的研究模型多是针对城市构成中单一因素的数理推导，未考虑城市各因子间的综合效应。总而言之，在历史名城保护研究中，尚未出现采用基于新城发展控制模型进行量化研究的先例。目前的涉及到新城区规划等的规划设计项目，前期均需做大量的数据准备和预处理工作，例如基础地理数据、社会经济数据等，均需到公开网站上进行查询和下载，并且，获取遥感影像、数字高程数据等基础地理数据在查询过程中还需手动设置要获取的数据范围(通过输入经纬度或框选)；获取社会经济数据后，还需人工的将社会经济数据赋予到数字化后的区划数据或土地利用数据上，由于数据类型多样，数据赋值过程十分繁琐；后续GIS平台中获取权重图层时需执行大量的叠加操作，而这些叠加操作中既涉及到取最小值的叠加方法，又涉及到取最大值的叠加方法，容易出错。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统。能够针对用户的需求自动获取相关数据、数据预处理和分析方法，有效降低了项目前期的大量数据准备和预处理工作量。为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：一种服务器，包括：数据存储子系统，用于获取并存储多种城市因子数据；方法管理子系统，用于预先封装针对多种城市因子数据的数据处理方法、相关分析方法和计算公式；数据分析子系统，包括：数据获取模块，用于接收用户关于数据区域范围和数据需求的指定，从数据存储子系统获取相关城市因子数据，从方法管理子系统获取相应数据处理方法对这些城市因子数据进行处理；老城区人口预测和环境人口承载量估算模块，用于获取老城区相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行人口预测和环境人口承载量估算；新城区开发强度预测模块，获取城郊相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；根据获取的新城区预容纳的人口总量和开发适宜性评价结果进行选址；对于选址范围内的城郊区域，接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行环境人口承载量估算，并根据人口承载量分布预测开发强度；老城区保护方案制定模块，包括：根据老城区人口预测结果和环境人口承载量得到人口预计超限时间，根据新城区开发强度预测值预测开发建设周期；根据老城区人口预计超限时间和新城区开发建设周期，计算新区开始建设时间。进一步地，新城区开发强度预测模块，具体包括：新城区辅助选址单元，用于接收新城区预容纳的人口总量，推算预开辟新区面积；获取城郊相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；接收用户关于开发的限制性因子和非限制性因子的指定，进行开发适应性评价；结合开发适宜性评价结果图，根据预开辟新区面积，生成新城区候选地址；接收用户对候选地址的调整，确定新城区建设区域；新城区开发强度预测单元，根据对新城区各基础统计单元相应的环境资源容量进行估算，以及根据环境资源容量估算结果，估算新城区环境人口承载量；根据新城区环境人口承载量分布图，预估城市开发总量及各类设施建设规模。进一步地，老城区保护方案制定模块，具体包括：人口调控指标计算单元，基于各基础统计单元老城区人口预测结果和环境人口承载量，预计人口超限时间值和人口疏解控制指标；新城区开发建设周期预测单元，结合城市开发总量及各类设施建设规模，预测开发周期；新城区开发时间预测单元，人口超限时间值与新城区开发建设周期的差值，即为从当前时间为基准，开始进行新城区建设的时间起点。进一步地，所述城市因子数据包括：基础地理数据、社会人口数据、社会经济类数据、自然资源环境类数据、基础设施设局、空间系统数据。进一步地，所述服务器还包括权限管理子系统，用于管理用户信息和相应权限。进一步地，所述数据获取模块还接收权重赋予文件，用于对一系列城市因子图层赋予权重，得到以权重值为像素值的多个栅格图层用于人口预测分析和开发适宜性分析。进一步地，所述人口预测分析方法包括人口预测方法、环境容量估计方法和环境人口承载量估计方法。一个或多个实施例提供了一种用户终端，与所述服务器通信连接，包括：城市因子数据编辑模块，用于将本地城市因子数据或针对服务器中城市因子数据经二次加工上传至服务器；基础统计单元指定模块，用于针对老城区和新城区分别指定基础统计单元并发送至服务器；方法选择模块，用于针对分析方法和计算公式进行选择；可视化模块，用于获取分析过程中产生的数据并进行可视化。进一步地，还包括权重编辑模块，用于接收用户针对各城市因子影响权重值和限制性因子、非限制性因子的指定，生成权重赋予文件。一个或多个实施例提供了一种一种历史城市保护发展协同控制方案辅助设计系统，包括所述的服务器和所述的用户终端。以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：本专利技术将老城区人口预测、系统固有的数据和相关分析算法均在服务器端预先封装，不能被随意下载，保证了数据的安全；用户通过用户终端自行编辑和创建的数据和相关分析算法上传到服务器后，再未对他人进行授权的前提下仅用户本人可以使用，在保证了数据安全的前提下，还保护了个人的知识产权。本专利技术的服务器通过与相关部门服务器建立通信连接，能够方便且充分的获取规划设计所需数据，避免了规划项目前期的大量数据准备工作量；并且预先配置了数据预处理、图层叠加阶段的常用算法，且这些算法均可进行自定义修改，以满足用户个性化的需求，避免了项目前期的大量数据准备和预处理工作量。本专利技术的数据的分析仅能够在服务器端进行，有效防止了数据的泄露，并且，对用户终端的硬件配置要求也降低。本专利技术的服务器为人口预测阶段提供了多种人口预测算法，用户可根据城市本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种服务器，其特征在于，包括：/n数据存储子系统，用于获取并存储多种城市因子数据；/n方法管理子系统，用于预先封装针对多种城市因子数据的数据处理方法、相关分析方法和计算公式；/n数据分析子系统，包括：/n数据获取模块，用于接收用户关于数据区域范围和数据需求的指定，从数据存储子系统获取相关城市因子数据，从方法管理子系统获取相应数据处理方法对这些城市因子数据进行处理；/n老城区人口预测和环境人口承载量估算模块，用于获取老城区相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行人口预测和环境人口承载量估算；/n新城区开发强度预测模块，获取城郊相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；根据获取的新城区预容纳的人口总量和开发适宜性评价结果进行选址；对于选址范围内的城郊区域，接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行环境人口承载量估算，并根据人口承载量分布预测开发强度；/n老城区保护方案制定模块，包括：根据老城区人口预测结果和环境人口承载量得到人口预计超限时间，根据新城区开发强度预测值预测开发建设周期；根据老城区人口预计超限时间和新城区开发建设周期，计算新区开始建设时间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种服务器，其特征在于，包括：
数据存储子系统，用于获取并存储多种城市因子数据；
方法管理子系统，用于预先封装针对多种城市因子数据的数据处理方法、相关分析方法和计算公式；
数据分析子系统，包括：
数据获取模块，用于接收用户关于数据区域范围和数据需求的指定，从数据存储子系统获取相关城市因子数据，从方法管理子系统获取相应数据处理方法对这些城市因子数据进行处理；
老城区人口预测和环境人口承载量估算模块，用于获取老城区相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行人口预测和环境人口承载量估算；
新城区开发强度预测模块，获取城郊相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；根据获取的新城区预容纳的人口总量和开发适宜性评价结果进行选址；对于选址范围内的城郊区域，接收用户关于基础统计单元的指定，获取相关分析方法分别进行环境人口承载量估算，并根据人口承载量分布预测开发强度；
老城区保护方案制定模块，包括：根据老城区人口预测结果和环境人口承载量得到人口预计超限时间，根据新城区开发强度预测值预测开发建设周期；根据老城区人口预计超限时间和新城区开发建设周期，计算新区开始建设时间。


2.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，新城区开发强度预测模块，具体包括：
新城区辅助选址单元，用于接收新城区预容纳的人口总量，推算预开辟新区面积；获取城郊相应区域的城市因子数据，按照空间位置参数进行匹配；接收用户关于开发的限制性因子和非限制性因子的指定，进行开发适应性评价；结合开发适宜性评价结果图，根据预开辟新区面积，生成新城区候选地址；接收用户对候选地址的调整，确定新城区建设区域；
新城区开发强度预测单元，根据对新城区各基础统计单元相应的环境资源容量进行估算，以及根据环境资源容量估算结果，估算新城区环境人口承载量；根据新城区环境人口承载量分布图，预估城市开发总量及各类设施建设规模。


3.如权利要求1所述的服务器，其特征在于，老城区保护方...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞峰，王景，晁潇潇，王丽，张鹏，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37