一种多元数据融合全息空间系统的构建方法技术方案

一种多元数据融合全息空间系统的构建方法，对历史文化街区的碳排放、碳中和等碳数据进行分类、收集以及计算，同时通过历史文化街区地理空间范围内的建筑信息模型、基础设施信息模型、水体分布、绿地范围、地质信息、气候气象信息、历史信息要素、建筑环境学要素、综合碳评估、产业POI数据、交通出行数据和体验感知数据，构建出多元数据融合的综合数据库与各类数据的综合分析结果，将综合数据库与综合分析结果映射到云端数据库，结合历史文化街区的空间形态，实现不同类型的数据空间特征的全息实时动态显示输出，可用于在历史文化街区中进行各种实时监测和检索，并辅助历史文化街区保护更新的工程实践。新的工程实践。新的工程实践。

【技术实现步骤摘要】
一种多元数据融合全息空间系统的构建方法


[0001]本专利技术属于计算机辅助建筑设计领域，具体涉及一种面向历史文化街区的多元数据融合全息空间系统的构建方法。

技术介绍

[0002]历史文化街区作为城市旧区的重要组成部分，包含了城市珍贵的历史文化遗产和街区居民的情感归属，承载着民族的记忆和城市的灵魂。国家的高度重视为历史文化街区的保护更新工作提出了新的要求，不仅要对历史文化街区中的基本物质空间进行充分考量，还要兼顾历史文化街区的社会价值、低碳节能与可持续发展。
[0003]因此，如何从多维度对历史文化街区的碳排放、碳中和等碳数据进行分类、收集以及计算，同时将历史文化街区各系统的数据进行整合与空间联系，通过综合分析历史文化街区各系统的时空分布特征与系统之间的耦合特征，来满足历史文化街区改造更新中对于历史建筑、交通脉络、非物质文化遗产、居民认同感、建筑能耗、区域微气候、低碳节能等多个层面的保护与提升，是历史文化街区保护更新所面临的重要挑战。
[0004]目前，国内外历史文化街区保护更新的研究主要关注于建筑风貌、文物等级和修缮评估，针对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元数据融合全息空间系统的构建方法，包括：1）将历史文化街区的三维空间及影像数据导入三维地理信息数据处理平台，获得历史文化街区的空间形态基础数据库，作为历史文化街区全息空间系统的基础数据；2）分别对历史文化街区中的建筑信息模型、基础设施信息模型、水体分布、绿地范围、地质信息、气候气象信息、历史信息、建筑环境学、综合碳评估、产业POI、交通出行和体验感知的数据进行采集后，经数据标准化处理，输入至三维地理信息数据处理平台中；3）在三维地理信息数据处理平台中将步骤2）采集的数据分别进行空间位置的缩放、平移和旋转，获得分别与历史文化街区的空间形态基础数据库空间对位的各类数据；4）通过分别将步骤3）中所述的分别与历史文化街区的空间形态基础数据库空间对位的各类数据在三维地理信息数据处理平台中建立各类数据所对应的图层，实现多类数据的统一组织管理，从而构建出基于统一空间位置的历史文化街区全息空间系统的空间分析基础模型；5）将步骤4）中所述的历史文化街区全息空间系统的空间分析基础模型在三维地理信息数据处理平台中进行数据转译和储存，获得历史文化街区全息空间系统的多元数据融合的综合数据库；6）将步骤5）中所述综合数据库中的多元数据根据空间分析的需求，进行两种和两种以上数据的组合，并通过数据组合间的相关性分析，获得多元数据融合特征的综合分析结果；7）通过将步骤4）中所述的空间分析基础模型、步骤5）中所述的综合数据库和步骤6）中所述的综合分析结果输入至系统中，构建出历史文化街区多元数据融合全息空间系统并上传至在线终端，实现历史文化街区多元数据融合全息空间系统的实时三维展示呈现及各类数据和分析结果的在线查询。2.根据权利要求1所述多元数据融合全息空间系统的构建方法，其特征在于，所述步骤2）中：建筑信息模型是指通过收集现有竣工图纸和实地测绘后，应用BIM技术对历史文化街区内的每一栋建筑物进行建模和建档，建档数据具体包括建筑物的建筑材料和功能类型的基本信息；对于文保级历史建筑，建档数据除基本信息外还包括历史建筑始建年代、背景故事、营造工艺、历次翻修时间和翻修内容、产权变更信息和主要风貌特征描述；基础设施信息模型是指通过收集现有竣工图纸和实地测绘后，应用BIM技术分别对轨道、道路、管线、桥梁、立交、综合管廊、交通标志及电气照明的进行建模后获得的基础设施综合BIM模型；水体分布数据是指包括水域的空间分布位置、水域面积、水域深度和水体质量的数据；绿地范围数据是指包括绿地的空间分布位置、植被种类、叶面积指数和叶面积总量；地质信息数据是指通过实地踏勘后，获取的历史文化街区的各类型土壤层和岩层的表面积、平均深度和所在空间位置的综合数据信息；所述建筑环境学数据是指通过仿真模拟分析和仪器实测相结合的方式所获取的历史文化街区的热环境、风环境、日照环境和声环境数据；所述综合碳评估是指电碳排放水平的周期性可视化评定和基于自然地理环境、建筑及基础建设工程的街区的历史文化街区碳中和估算；其中，电碳排放水平的周期性可视化评定是指通过能源大数据中心用电量数据信息，按下述公式对历史文化街区的电碳排放水平
进行周期性的实时可视化评定：式中，F为历史文化街区每个周期内的电碳排放水平，k为线损率，G为每生产单位一度电时所产生的碳排放量；历史文化街区碳中和估算是指通过内置的可持续评估技术体系指标，根据水体分布、绿地范围和地质信息的碳汇估算数据，以及建筑信息模型和基础设施信息模型的碳排放数据，对历史文化街区的碳中和情况进行评估和预测；基于水体分布、绿地范围和地质信息根据可持续评估技术体系指标中所对应的碳汇指数，以及步骤1）中历史文化街区的空间形态基础数据库，计算出碳汇数据的总和：通过DEM数字高程模型中抽取整个地形区域的等高线后，根据水域所在的空间位置，对水域的空间位置进行片区划分，截取每个划片区域内水体所在空间位置的闭合等高线，即每个划片区域内水体体积的闭合等高线；通过在划片区域内水体体积区间中选取二等分的三个相邻的等高面，以积分插值来计算划片区域内水体体积，其公式如下
：
式中V
wi
为第i块划片区域内水体体积，S
中
为该划片区域内水体体积区间二等分的三个相邻的等高面中的中间一个等高面的面积，S
底
为该划片区域内水体体积区间二等分的三个相邻的等高面中最底部的一个等高面的面积，S
顶
为该划片区域内水体体积区间二等分的三个相邻的等高面中最顶部的一个等高面的面积，h
wi
为第i块划片区域内水体体积区间二等分的三个相邻的等高面中最顶部的一个等高面与最底部一个等高面间距的绝对值；水体分布的碳汇估算数据按下式获得：式中C
w
为水体分布的碳汇估算数据，I
w
为水体的碳汇指数；绿地范围分布的碳汇估算数据按下式获得：式中C
g
为绿地范围的碳汇估算数据，LAI为叶面积指数，S
g
为根据绿地所在的空间位置得出的绿地叶面积总量，I
g
为植被的碳汇指数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓明，肖瑶，李鸣宇，杨坤鹏，孙吉强，
申请(专利权)人：中信建筑设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：