绘制地图的系统、设备及方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于城市地区的地图绘制的新颖设备及方法。设备包括连接到计算机处理器的遥感设备。遥感设备采集有关城市地区的成像数据。计算机处理器解释成像数据以生成城市地区地图，其中包括标识表示地貌特征的第一组标记、表示不同类型建筑形式的第二组标记以及表示与地貌特征和建筑形式关联的人类活动模式的第三组标记的表示。地图还可包括第四组标记，表示其它类型的标记中至少一种出现的强度等级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般来说，本专利技术涉及绘图法，更具体来说，涉及城市地区的地图绘制。
技术介绍
具体来说，二十世纪在全球经历了城市地区的指数增长，在其下半叶，城市周边的郊区的巨大发展受到高速公路以及以汽车为基础的社会的主导的推动。例如，大多数北美人现在住进具有低建筑密度和人口活动比率的郊区的这种状况一般无法经济地维持公共交通运输。居住、工作、购物和闲暇不仅密度低和高土地消耗，而且活动一般也是隔离和独立的。因此，当前存在对于这种依靠汽车的影响的普遍关注-在空气污染、极大增加的延误方面，在成本、时间和得到工作的困难上降低人们生活质量的不断增加的总旅程方面，以及在其它许多方面。已经推出一系列政策和实践来处理这种情况，共同发展土地使用和交通运输的形式，从而节省能源，使污染物的散发减至最小，鼓励可达性，同时尽量减少移动性-例如通过在公共运输节点附近发展密集活动中心。全球若干地区致力于把这些目标转换为区域策略发展构架。一般来说，随着全球人口越来越集中在城市地区，任何给定城市地区的生活质量都极大地受到城市地区配备支持本地居民需求的基础设施的良好程度的影响。城市规划是用于规划如何增加、更换和维护这种基础设施的众所周知的学科。城市规划还包含本领域的技术人员会想到的许多其它问题。至少在发达国家，大部分城市地区实现不同程度的城市规划。此过程往往受到政策因素的极大影响，因为围绕纳税和财产权的问题必定伴随着城市规划过程。最近在北美洲，存在朝“瘦身政府”政策的趋势，其中基于政府的集中城市规划在很大程度上被放弃，有利于允许城市地区以放任主义方式增长，相信自由市场是区域应当如何增长的最佳决定因素。其它管理机构仍然可能实行更激进的政策，包括大量集中规划，观点是政府控制的中央规划是适应当地居民的需求的最有效方式。当然，任何给定地区采用的方式通常处于这些极端之间。不管所选的方式如何，伴随先有技术城市地图绘制和数据采集技术的一个问题在于，极少存在可经过分析而对于如何可以最有效实现城市规划提供客观看法的硬数据。当今存在的、在某个地区不一致地收集的硬数据表明，更多数据、而且是正确种类的数据在城市规划中可能极为有效。例如，在2003年，大家知道多伦多市有地铁系统，它在很大程度上依靠投币箱来维持，而极少依靠政府津贴。假设造成这种现象的一个主要因素在于，存在地铁站附近生活(“居住区”)的大的人口密度，以及在同样处于地铁站附近、居民工作(“就业区”)的市区中心存在至少一个集中区域。在纽约可观察到类似现象。但是，生成支持这种假设的报告所需的工作是巨大、复杂、费时且昂贵的。作为一种方法，该工作可涉及收集多伦多的街道地图和地铁地图，然后在居住和就业区挨家挨户进行调查以证实人们事实上利用地铁去上班。最后，挨家挨户调查所收集的数据可与地图相关，从而最终得出具有支持该假设的结论的报告。但是，可以注意到，报告仅包含几组数据点，而并没有包括可能影响居住区和就业区的简单密度是否足以支持地铁路线的其它数据。这种报告也没有描述支配密度的建筑环境的结构。此外，这种报告不易于与其它城市地区如何处理从居住区到就业区的交通的情况进行比较，以便提供对于哪个城市地区最好地处理其交通运输需求的客观评估。本领域的技术人员会想到关于特定城市地区如何相对另一个地区进行运作的更复杂问题，并且解答这类问题的报告的生成将面临相似的障碍和复杂度。如前面所述，先有技术的城市地图在生成城市规划实践的上述类型的报告中是极有用的元素。先有技术的城市地图主要标识交通运输路线的物理特征，并且包括那些地图上的类似标识符的街道名称和站名。地图可包括关于特定区域是否更多地以居住、商业或工业活动为主的指示，但仅此而已。一般来说，这类地图对于在城市地区中导航很有用，但在尝试为城市规划生成复杂报告时只提供有限的信息。更新近的先有技术的城市地图提供可用于不只是在城市地区中导航的信息。这些地图至少部分采用从卫星、飞机等获取的遥感数据来生成。Baltsavias、Emmanuel P.和A.Gruen.的“解决方案集中用于监测城市的航摄照片、LIDAR和IKONOS的比较”(Remotely Sensed Cities，编者Victor Mesev、Taylor和Francis，London，2003年)(“Baltsavias”)是一个先有技术参考文献，它公开这样一种城市地图的实例。Baltsavias包括使用其中包括航空/数字正射成像、激光探测和测距(“LIDAR”)IKONOS(每像素4米彩色和每像素1米黑白光卫星图)在内的当前高分辨率遥感技术来提取例如下列地球空间信息的审查和评估1)数字地形模型(“DTM”，表示消除了自然和人造特征的地球裸露表面的高程模型)；2)数字表面模型(“DSM”，又称作“第一表面”模型，其中，在高程模型中捕捉人造和自然特征)；以及3)诸如建筑物、道路、植被等的城市对象的标识，以及诸如建筑物等的三维城市对象的重构。Baltsavias描述了开发三维城市模型的要求，并简述已经开发的两个商业应用，即InJECT，INPHO GmbH(Stuggard，Germany)的产品，以及CyberCity AG(Bellikon，Switzerland)推出的CyberCityModeler(CC-Modeler)。Baltsavias描述了原型系统、即CyberCity空间信息系统(“CC-SIS”)，它是对于把三维城市模型与可能链接到外部地理信息系统(“GIS”)数据的关系数据库相结合的尝试。为了标识对象，用户手动标识屏幕上的点，只有在那时该应用才自动构建包括相关那些点以及标识对象所需的几何结构的拓扑。该应用要求使用数字正射投影像片，以构建城市模型所需的分辨率获取这些像片是昂贵的。此外，Baltsavias没有解释如何取得建筑物的用途或类型以及它与其邻近或者整个城市规模中的其它建筑物的关系。该应用不允许用户评估地区的运作方式或者与其它城市地区进行比较。一般来说，Baltsavias局限于如何提供对城市地区的构成和功能进行描述及可视化。增加的城市地图复杂性的另一个实例见于Barnsley、Michael J.、A.M.Steel和S.Barr.的“通过分析以LIDAR和多谱图像数据标识的建筑物的空间构成确定城市土地用途”(Remotely SensedCities，编者Victor Mesev、Taylor&Francis，London，2003年)(“Barnsley”)。Barnsley采用每像素4米彩色卫星图的IKONOS以及每平方米0.4点采样密度的LIDAR(2米)图像数据的组合从其它周围对象、如树木或铺有路面的道路中提取建筑物对象的存在。提取的结果与基本数据进行比较以便保证结果的准确度。采用四个测试区域，其中主要土地用途是住宅或工业。给定数据集的限制，几个门限被施加到数据以改善结果。Barnsley发展了基于图形的模式识别系统，通过高度和结构配置来推断土地用途。在Barnsley中用于半自动提取建筑物对象以及标识建筑物的形态属性的差异和建筑形式模式的结构成分的技术和技巧在区别一般土地使用类型(例如住宅对工业)方面是成功的，但是在识别和表征这些一般土地使用类型中的独特模式时存在问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市地区的地图，包括：　　　　第一组标记，表示所述地区的地貌特征；　　　　第二组标记，表示位于所述地区内的多个不同类型的建筑形式及其位置；以及　　　　第三组标记，表示与所述地貌特征和所述建筑形式都关联的人类活动的模式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：TC库姆贝斯，ML伯奇菲尔德，W盖尔，
申请(专利权)人：一六二六六二八安大略有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]