基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法、系统及介质，所述方法包括：获取待计算区域的遥感底图、OSM路网数据和POI数据；对路网进行拓扑处理，得到处理后的OSM路网数据；根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重；将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数；根据衰减系数、服务设施权重和OSM路网数据，计算得到基础可步行指数；获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，生成归一化植被指数；将归一化植被指数和基础可步行指数叠加分析，得到基于绿色空间研究的可步行指数，并进行可视化处理。本发明专利技术可以解决现有可步行性评价无法体现空间环境质量的问题。量的问题。量的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法、系统及介质


本专利技术涉及一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法、计算机设备及存储介质，属于城乡规划和遥感


技术介绍

[0001]城市的绿色空间可以改善环境质量，提高出行体验，因此，基于绿色空间研究的可步行性测度具有重要的时代意义。传统可步行指数的计算方法不能够适应当下步行评价的语境，其在可步行性测度在形态与环境方面区分度不足，不能够较好突出城市空间，同时无法避免高密度城中村地区由于设施过度集聚所得出的可步行性积极评价的结果。

技术实现思路

有鉴于此，本专利技术提供了一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法、系统、计算机设备及存储介质，其可以解决现有可步行性评价无法体现空间环境质量的问题。本专利技术的第一个目的在于提供一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法。本专利技术的第二个目的在于提供一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化系统。本专利技术的第三个目的在于提供一种计算机设备。本专利技术的第四个目的在于提供一种存储介质。本专利技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法，所述方法包括：获取待计算区域的遥感底图、OSM路网数据和POI数据；对路网进行拓扑处理，得到处理后的OSM路网数据；根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重；将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数；根据各级服务区的衰减系数、服务设施权重和处理后的OSM路网数据，计算得到基础可步行指数；获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，生成归一化植被指数；将归一化植被指数和基础可步行指数叠加分析，得到基于绿色空间研究的可步行指数，并进行可视化处理。进一步的，所述根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重，具体包括：根据POI数据，选取公园广场、休闲旅游场所、学校、公共文化场所、银行、杂货店、商店、咖啡店茶店和餐馆酒吧共九类服务设施；使用AHP层次分析法，根据重要程度将九类服务设施分为三个层级，分别赋予3、2、1的权重。
进一步的，所述将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数，具体包括：根据步行速度，评估每类服务设施的影响范围，以时间为分析阻抗，生成五级服务区；根据距离衰减规律，对五级服务区依次进行权重衰减，得到各级服务区的衰减系数。进一步的，所述根据距离衰减规律，对五级服务区依次进行权重衰减，得到各级服务区的衰减系数，具体包括：按照标准步行速度80m/min计算，使5min可以到达的范围为400m，20min可到达范围设为1600m，30min可到达范围为2400m；设置400m距离内的服务区无衰减，400～800m距离范围内的服务区衰减系数为0.9，800～1200m距离范围内的服务区衰减系数为0.55，1200～1600m距离内的服务区衰减系数为0.25，1600～2400m距离内的服务区衰减系数为0.08，而超过2400m距离的服务区则不考虑服务水平。进一步的，所述根据各级服务区的衰减系数、服务设施权重和处理后的OSM路网数据，计算得到基础可步行指数，如下式：其中，W
i
代表某类服务设施的权重，i表示不同类型的服务设施，n代表所有类型的服务设施，s表示某类服务设施离该街道的步行距离，f(s)表示s在衰减函数中所对应的衰减系数。进一步的，所述获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，生成归一化植被指数，具体包括：在地理空间数据云平台的Landsat5 TM与Landsat8 OLI影像数据库中，采集多个年份同一季度少云覆盖的遥感影像数据，作为历史遥感影像数据；对历史遥感影像数据进行预处理，通过栅格计算器生成归一化植被指数，所述预处理包括：选取地面控制点，建立几何校正模型；将影像重采样生成一副高分辨率多光谱影像；使用相对辐射矫正法，使不同影像的相同物体具有一样的DN值；当待计算区域超出单幅遥感影像覆盖范围时，将多幅遥感影像镶嵌拼合。进一步的，所述通过栅格计算器生成归一化植被指数，具体包括：加载历史遥感影像数据中的波段B4和B5，在栅格计算器输入归一化植被指数计算公式NDVI＝(NIR
‑
R)/(NIR+R)，对应Landsat 8影像的公式为float(B5
‑
B4)/float(B5+B4)，其中NDVI为归一化植被指数，NIR为近红外波段，R为红光波段；所述将归一化植被指数和基础可步行指数叠加分析，得到基于绿色空间研究的可步行指数，如下式：Walkscore
G
＝Walkscore
×
NDVI其中，Walkscore
G
表示基于绿色空间研究的可步行指数，Walkscore表示基础步行指数。
本专利技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化系统，所述系统包括：获取模块，用于获取待计算区域的遥感底图、OSM路网数据和POI数据；拓扑处理模块，用于对路网进行拓扑处理，得到处理后的OSM路网数据；选取模块，用于根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重；定义模块，用于将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数；第一计算模块，用于根据各级服务区的衰减系数、服务设施权重和处理后的OSM路网数据，计算得到基础可步行指数；生成模块，用于获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，生成归一化植被指数；第二计算模块，用于将归一化植被指数和基础可步行指数叠加分析，得到基于绿色空间研究的可步行指数，并进行可视化处理。本专利技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法。本专利技术的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：本专利技术选择植被覆盖率作为切入口研究目标城市的绿色空间质量，并将植被覆盖率和可步行性创新性地融合，提出了一种可步行性测度方式，借鉴传统可步行指数的计算方法，计算了目标区域的设施便捷性，进而将其与植被覆盖率一起叠加计算，得出了行人的步行体验分数，该分数比起传统可步行性指数更能够体现步行的舒适性、健康性、游憩性要求。
附图说明
为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1的基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法的简易流程图。图2为本专利技术实施例1的基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法的具体流程图。图3为本专利技术实施例1的基础步行指数(Walkscore本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于绿色空间研究的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述方法包括：获取待计算区域的遥感底图、OSM路网数据和POI数据；对路网进行拓扑处理，得到处理后的OSM路网数据；根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重；将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数；根据各级服务区的衰减系数、服务设施权重和处理后的OSM路网数据，计算得到基础可步行指数；获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，生成归一化植被指数；将归一化植被指数和基础可步行指数叠加分析，得到基于绿色空间研究的可步行指数，并进行可视化处理。2.根据权利要求1所述的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述根据POI数据，选取多类服务设施，并分别给服务设施赋予权重，具体包括：根据POI数据，选取公园广场、休闲旅游场所、学校、公共文化场所、银行、杂货店、商店、咖啡店茶店和餐馆酒吧共九类服务设施；使用AHP层次分析法，根据重要程度将九类服务设施分为三个层级，分别赋予3、2、1的权重。3.根据权利要求1所述的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述将每类的服务设施根据步行速度设置多级服务区，并定义各级服务区的衰减系数，具体包括：根据步行速度，评估每类服务设施的影响范围，以时间为分析阻抗，生成五级服务区；根据距离衰减规律，对五级服务区依次进行权重衰减，得到各级服务区的衰减系数。4.根据权利要求3所述的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述根据距离衰减规律，对五级服务区依次进行权重衰减，得到各级服务区的衰减系数，具体包括：按照标准步行速度80m/min计算，使5min可以到达的范围为400m，20min可到达范围设为1600m，30min可到达范围为2400m；设置400m距离内的服务区无衰减，400～800m距离范围内的服务区衰减系数为0.9，800～1200m距离范围内的服务区衰减系数为0.55，1200～1600m距离内的服务区衰减系数为0.25，1600～2400m距离内的服务区衰减系数为0.08，而超过2400m距离的服务区则不考虑服务水平。5.根据权利要求1所述的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述根据各级服务区的衰减系数、服务设施权重和处理后的OSM路网数据，计算得到基础可步行指数，如下式：其中，W
i
代表某类服务设施的权重，i表示不同类型的服务设施，n代表所有类型的服务设施，s表示某类服务设施离该街道的步行距离，f(s)表示s在衰减函数中所对应的衰减系数。6.根据权利要求1所述的可步行性测度优化方法，其特征在于，所述获取历史遥感影像数据，并对历史遥感影像数据进行处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铮，颜端怡，曾子涵，陈靖垦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：