一种可视化空间量化分析方法技术

本发明专利技术涉及一种可视化空间量化分析方法，包括天际线景观结构量化分析步骤；天际线景观结构量化分析步骤包括：根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，将梯度模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的梯度模型进行天际线景观结构的量化分析。本发明专利技术可以让城市规划设计者立体地漫游城市空间，拥有科学精准的空间可视化量化手段，以较客观地角度评估城市的空间品质，在更有利于提升城市空间品质。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化空间量化分析方法
本专利技术涉及城市量化设计
，更具体地，涉及一种可视化空间量化分析方法。
技术介绍
新时代城市设计的目标不仅追求建筑形态与外立面的美感，也追求更广泛意义的城市空间的科学合理性。城市空间包括建筑空间、街道空间、开敞空间等，以往城市的粗放式过快增长往往造成千城一面、密度过高、街道参差不齐、社区活力下降等问题，城市空间品质的下降又进一步影响到市民的居住感受。传统的三维虚拟技术在中微观层次的城市设计应用往往类似于规划沙盘的作用，只不过比沙盘的沉浸感和真实感要更强烈一些。规划管理者往往只能用眼睛，辅以各类规划文本来判断城市设计的好坏。随着科学模型、大数据的引入，现代规划更强调理性规划。城市设计应用数字说话，尊重人的居住和使用感受，开始逐渐用数学模型去解读、评估一个社区空间的开敞度、一个景观地区的遮挡影响，一条街道的空间比例、一个天际线的曲线韵律、一个社区的配套设施规模与布局，通过大量的信息采集、对比、借鉴和采访，提升社区的活力，强调以人为本的景观、设施及绿化配置。然而这些数学模型都只存在于学术理论中，并没有转化为规划管理者手中的技术工具，导致了诸多“拍脑袋”式的规划。城市设计的所谓管控也往往体现在一条条描述性的文字中，规划管理者往往找不到可落实的实质依据。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种可视化空间量化分析方法，用于解决无法可视化量化地进行城市空间设计和评估的问题。本专利技术采取的技术方案是：一种可视化空间量化分析方法，包括天际线景观结构量化分析步骤；天际线景观结构量化分析步骤包括：根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，将梯度模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的梯度模型进行天际线景观结构的量化分析。根据建筑高度限制规则，构建出梯度模型，城市规划设计者可以直观地通过可视化在城市三维规划图上的梯度模型对建筑物高度进行具体数值的控高调整，实现对设计区域天际线景观结构的可视化量化设计和评估。进一步地，根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，具体包括：根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则，确定不同部分的梯度模型高度；当设计区域中同一部分具有多个建筑高度限制规则时，根据多个建筑高度限制规则中所限制的最低建筑高度，确定该部分的梯度模型高度；根据各个部分所确定的梯度模型高度，构建梯度模型。当同一部分建筑高度限制规则有重叠时，采用低控制原则根据沿山建筑高度控制、视线通廊建筑高度控制所限制的最低建筑高度，确定该部分的梯度模型高度，以保证对不同建筑高度限制规则的满足。进一步地，可视化空间量化分析方法还包括景观开敞度量化分析步骤和/或空间开敞度量化分析步骤；景观开敞度量化分析步骤包括：根据人处于观察点时的视野范围构建圆柱形视野模型，将圆柱形视野模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的圆柱形视野模型进行景观开敞度的量化分析；空间开敞度量化分析步骤包括：根据设计区域的大小构建半球体辐射模型，将半球体辐射模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的半球体辐射模型进行空间开敞度的量化分析。开敞度的量化分析，可以在城市规划设计的过程中营造更高品质的空间舒适感。在景观开敞度量化分析步骤中，通过构建圆柱形视野模型，兼顾了景观开敞度量化分析的准确性和计算机运算的效率，城市规划设计者可以直观地通过可视化在城市三维规划图上的圆柱形视野模型进行景观开敞度分析，实现对景观开敞度的可视化量化设计和评估。在空间开敞度量化分析步骤中，通过构建半球体辐射模型，可以灵活、快速地评估天空面积占比，城市规划设计者可以直观地通过可视化在在城市三维规划图上半球体辐射模型进行空间开敞度分析，实现对空间开敞度的可视化量化设计和评估。进一步地，根据人处于观察点时的视野范围构建圆柱形视野模型，具体包括：根据人处于观察点时，以人眼所处水平面为基准面，在垂直方向向上x°、向下y°所达到的范围，以及预设半径，确定视野高度；以观察点为圆柱形底面圆心，以所确定的视野高度为圆柱形高度，以预设半径构建圆柱形视野模型。进一步地，x°取值为25°～35°，y°取值为35°～45°。进一步地，以预设半径构建圆柱形视野模型，具体包括：以多个预设半径分别构建多个圆柱形视野模型。进一步地，以多个预设半径分别构建多个圆柱形视野模型，具体包括：以预设半径为r1、r2、r3分别构建三个圆柱形视野模型，0＜r1≤300m，300m＜r2≤1500m，1500m＜r3≤3000m。进一步地，根据可视化后的圆柱形视野模型进行景观开敞度的量化分析，具体包括：将城市三维规划图上设计区域的建筑投影至圆柱形视野模型的侧面中，得到视野遮挡面；根据视野遮挡面计算平均遮挡距离，根据所计算的平均遮挡距离，量化计算景观开敞度。进一步地，根据可视化后的半球体辐射模型进行空间开敞度的量化分析，具体包括：将城市三维规划图上设计区域的建筑投影至半球体辐射模型中，计算投影面积；根据所计算的投影面积和半球体辐射模型的总表面积，量化计算空间开敞度。进一步地，可视化空间量化分析方法还包括D/H连续分析步骤和/或街区层次分析步骤；D/H连续分析步骤包括：以一整条街道的道路中心线为采样对象，对道路中心线等距离采集观察点，计算所有观察点的D/H值，在城市三维规划图中绘制出目标街道的D/H沿街变化曲线，D为观察点与建筑物之间的距离，H为建筑物自身高度；街区层次分析步骤包括：在城市规划三维图的跨街区空间中绘制横剖线形成横剖面，对横剖面上的建筑体和街道空间生成投影，根据投影计算W/H值和/或H/W值，W为街道宽度，H为沿街建筑物立面高度。DH连续分析是对街道纵剖面做的空间分析；街区层次分析则是从横剖面角度对跨街区空间做的分析，通过D/H连续分析步骤和街区层次分析步骤可以进一步提高所设计出的城市街道空间给人的舒适感。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：在城市规划设计的过程中，根据量化的建筑高度限制规则构建三维的梯度模型，并将梯度模型可视化在城市三维规划图中，可以让城市规划设计者立体地漫游城市空间，拥有科学精准的空间可视化量化手段，以较客观地角度评估城市的空间品质，在更有利于提升城市空间品质。附图说明图1为本专利技术实施例的天际线景观结构量化分析步骤流程图。图2为本专利技术实施例的某地区自然山体设计区域山体界线以外的建筑高度限制规则示意图。图3为本专利技术实施例的某地区自然山体设计区域位于山体视线通廊内的建筑高度限制规则示意图。图4为本专利技术实施例的沿山建筑高度控制、视线通廊建筑高度控制会重叠时的梯度模型高度确定示意图。图5为本专利技术实施例的梯度模型在城市三维规划图上可视化示意图。图6为本专利技术实施例的景观开敞度量化分析步骤流程图。图7为本专利技术实施例的空间开敞度量化分析步骤流程图。图8a为本专利技术实施例的半径为100m的圆柱形视野模型在城市三维规划图上可视化示意图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可视化空间量化分析方法，其特征在于，包括天际线景观结构量化分析步骤；/n所述天际线景观结构量化分析步骤包括：根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，将所述梯度模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的所述梯度模型进行天际线景观结构的量化分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种可视化空间量化分析方法，其特征在于，包括天际线景观结构量化分析步骤；
所述天际线景观结构量化分析步骤包括：根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，将所述梯度模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的所述梯度模型进行天际线景观结构的量化分析。


2.根据权利要求1所述的可视化空间量化分析方法，其特征在于，根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则构建梯度模型，具体包括：
根据设计区域中不同部分的建筑高度限制规则，确定不同部分的梯度模型高度；
当设计区域中同一部分具有多个建筑高度限制规则时，根据多个建筑高度限制规则中所限制的最低建筑高度，确定该部分的梯度模型高度；
根据各个部分所确定的梯度模型高度，构建梯度模型。


3.根据权利要求1所述的可视化空间量化分析方法，其特征在于，还包括景观开敞度量化分析步骤和/或空间开敞度量化分析步骤；
所述景观开敞度量化分析步骤包括：根据人处于观察点时的视野范围构建圆柱形视野模型，将所述圆柱形视野模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的所述圆柱形视野模型进行景观开敞度的量化分析；
所述空间开敞度量化分析步骤包括：根据设计区域的大小构建半球体辐射模型，将所述半球体辐射模型在城市三维规划图上进行可视化，根据可视化后的所述半球体辐射模型进行空间开敞度的量化分析。


4.根据权利要求3所述的可视化空间量化分析方法，其特征在于，根据人处于观察点时的视野范围构建圆柱形视野模型，具体包括：
根据人处于观察点时，以人眼所处水平面为基准面，在垂直方向向上x°、向下y°所达到的范围，以及预设半径，确定视野高度；
以观察点为圆柱形底面圆心，以所确定的所述视野高度为圆柱形高度，以预设半径构建圆柱形视野模型。


5.根据权利要求4所述的可视化空间量化分析方法，其特征在于，x°取值为25°～35°，y°...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚勋，文昌，蒙梦，叶艺强，万忠平，梁少勇，
申请(专利权)人：广州城市信息研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44