一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，包括多源异构数据融合子系统，用于收集不同部门和地区的城镇规划及建设数据，包括地形数据

【技术实现步骤摘要】
一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统


[0001]本专利技术涉及基础设施规划领域，尤其是指一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统
。

技术介绍

[0002]随着城镇化进程的加快，城乡规划工作日益凸显其重要地位和战略价值，但是当前的城乡规划工作还面临着一些问题与不足
。
首先，不同地区和部门之间的数据隔离严重，规划设计往往缺乏全面充分的信息支撑，导致方案不够科学
。
其次，受多方面条件制约，规划设计还存在粗放化倾向，评估和监测不足，方案执行效果难以有效跟踪
。
另外，相关部门之间协调配合机制不顺，导致规划目标难以顺利实现
。
此外，数字化
、
智能化等现代技术在规划工作中的应用不足，规划设计过程较为传统和经验化，公众广泛参与也较少
。
[0003]总体上，当前城乡规划领域亟需构建统一的多源数据平台，建立科学的规划设计与评估体系，加强部门间及规划方与公众之间的协同，以及增加先进技术应用等方面的创新与突破，以适应城镇化快速发展的需要
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对上述问题，提供了一种集成化
、
协同化
、
智能化的面向城乡融合发展的基础设施规划系统，利用数字化和智能分析技术提高规划方案的科学性与精细化程度，以满足城镇化快速推进的需要
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，包括：
[0006]多源异构数据融合子系统，用于收集不同部门和地区的城镇规划及建设数据，包括地形数据
、
楼宇数据以及地块参数数据，通过数据清洗转换去噪，构建包含影像图层
、
向量地图
、
属性数据库的规划设计数据库；
[0007]规划知识库，采用知识图谱存储城乡规划设计专业知识
、
国家及地区规划规范
、
设计标准，以及规划评估模型；
[0008]智能分析子系统，基于深度学习和关联规则挖掘算法，从规划设计数据库提取数据，结合规划知识库进行智能预测分析，并生成规划设计方案；
[0009]数字孪生子系统，通过读取规划设计统一数据库中的地图和三维模型，结合规划知识库中的设计规范，构建虚拟城市数字孪生模型；
[0010]协同规划子系统，用于供相关部门和公众在数字孪生环境下对规划设计方案进行在线编辑；
[0011]规划评估子系统，应用规划知识库中的模型，结合数字孪生环境对规划设计方案进行智能评估
。
[0012]优选地，所述的多源异构数据融合子系统包括
[0013]数据采集模块，通过配置数据库连接参数，采集规划设计部门的
CAD
图层数据，地
图院的影像图数据，统计局的人口数据；
[0014]数据检查模块，对采集的数据进行格式校验
、
缺失值检查；
[0015]数据转换模块，完成数据格式的标准化转换，实现规划设计数据的互通；
[0016]空间注册模块，解析规划设计数据中的坐标信息，建立不同数据之间的空间对应关联；
[0017]数据融合模块，利用关系数据库技术，基于数据转换模块和空间注册模块，构建统一的规划设计数据库；
[0018]数据库增量更新模块，通过时间戳比对，实现对规划设计数据库的增量更新
。
[0019]优选地，所述规划知识库具体包括
[0020]文本挖掘模块，对规划设计相关文档进行自然语言处理，提取文档中的规划设计领域知识；
[0021]知识表示模块，利用规范化的知识表示语言，对文本挖掘模块提取的规划设计领域知识进行形式化表示，生成规划设计知识图谱；
[0022]知识映射模块，将知识表示模块生成的规划设计知识图谱，与规划知识库中包含的城市总体规划标准
、
土地利用规划标准
、
建筑设计规范规划规范知识中的规范概念进行映射对齐；
[0023]知识融合模块，基于知识映射模块，实现规划设计知识图谱与规划规范知识的融合，构建统一的规划知识库
。
[0024]优选地，所述智能分析子系统包括
[0025]规划需求解析模块，接收决策者输入的规划设计需求，转换为规划分析执行任务；
[0026]规划特征提取模块，按规划分析任务从规划设计数据库提取相关地形
、
楼宇
、
地块规划实体数据；
[0027]规划知识匹配模块，在规划知识库中找到与提取规划特征相关的设计规范知识；
[0028]多方案生成模块，基于规划特征
、
规划知识和规划约束，使用智能算法生成多个规划设计方案
。
[0029]优选地，数字孪生子系统包括
[0030]三维场景构建模块，利用规划设计数据库中的地形数据和建筑物数据，构建包含地形和建筑物的虚拟城市三维场景；
[0031]建筑信息模型生成模块，根据规划设计数据库中的地块参数和建筑参数，生成包含建筑物语义信息的建筑信息模型；
[0032]虚拟城市创建模块，将生成的建筑信息模型与虚拟城市三维场景进行集成，构建功能完备的虚拟城市数字孪生模型
。
[0033]优选地，所述协同规划子系统包括
[0034]规划方案协作模块，在虚拟城市数字孪生环境中，支持多用户协作生成规划设计方案；
[0035]规划方案版本控制模块，管理规划方案协作模块产生的多轮迭代设计版本；
[0036]规划方案通知模块，当规划方案版本控制模块检测到有更新时，向相关规划人员发送通知；
[0037]规划方案讨论模块，各方规划人员基于通知，在规划设计方案上进行注释讨论；
[0038]规划方案评决模块，汇总讨论意见后，通过在线投票进行设计方案评选
。
[0039]优选地，所述规划评估子系统包括
[0040]规划方案采集模块，获取智能分析子系统输出的多种规划设计方案；
[0041]规划方案解析模块，解析数字孪生子系统中规划设计方案的组成部分及参数；
[0042]评估指标提取模块，依据规划知识库中的评估规则，确定对应评估模型所需的输入指标；
[0043]评估模型匹配模块，根据提取的评估指标，在规划知识库中找到最匹配的规划评估模型；
[0044]方案情景模拟模块，使用规划设计参数和历史数据，构建设计方案在数字孪生环境中的情景仿真；
[0045]评估报告生成模块，运行匹配的评估模型，进行方案优劣分析，并生成规划设计方案的评估报告
。
[0046]优选地，还包括决策支持子系统，用于对规划设计方案进行决策支持，包括
[0047]方案排序模块，根据规划评估子系统生成的评估报告，对不同规划设计方案进行排序；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，其特征在于，包括
:
多源异构数据融合子系统，用于收集不同部门和地区的城镇规划及建设数据，包括地形数据
、
楼宇数据以及地块参数数据，通过数据清洗转换去噪，构建包含影像图层
、
向量地图
、
属性数据库的规划设计数据库；规划知识库，采用知识图谱存储城乡规划设计专业知识
、
国家及地区规划规范
、
设计标准，以及规划评估模型；智能分析子系统，基于深度学习和关联规则挖掘算法，从规划设计数据库提取数据，结合规划知识库进行智能预测分析，并生成规划设计方案；数字孪生子系统，通过读取规划设计统一数据库中的地图和三维模型，结合规划知识库中的设计规范，构建虚拟城市数字孪生模型；协同规划子系统，用于供相关部门和公众在数字孪生环境下对规划设计方案进行在线编辑；规划评估子系统，应用规划知识库中的模型，结合数字孪生环境对规划设计方案进行智能评估
。2.
根据权利要求1所述的一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，其特征在于：所述的多源异构数据融合子系统包括数据采集模块，通过配置数据库连接参数，采集规划设计部门的
CAD
图层数据，地图院的影像图数据，统计局的人口数据；数据检查模块，对采集的数据进行格式校验
、
缺失值检查；数据转换模块，完成数据格式的标准化转换，实现规划设计数据的互通；空间注册模块，解析规划设计数据中的坐标信息，建立不同数据之间的空间对应关联；数据融合模块，利用关系数据库技术，基于数据转换模块和空间注册模块，构建统一的规划设计数据库；数据库增量更新模块，通过时间戳比对，实现对规划设计数据库的增量更新
。3.
根据权利要求1所述的一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，其特征在于：所述规划知识库具体包括文本挖掘模块，对规划设计相关文档进行自然语言处理，提取文档中的规划设计领域知识；知识表示模块，利用规范化的知识表示语言，对文本挖掘模块提取的规划设计领域知识进行形式化表示，生成规划设计知识图谱；知识映射模块，将知识表示模块生成的规划设计知识图谱，与规划知识库中包含的城市总体规划标准
、
土地利用规划标准
、
建筑设计规范规划规范知识中的规范概念进行映射对齐；知识融合模块，基于知识映射模块，实现规划设计知识图谱与规划规范知识的融合，构建统一的规划知识库
。4.
根据权利要求1所述的一种面向城乡融合发展的基础设施规划系统，其特征在于：所述智能分析子系统包括规划需求解析模块，接收决策者输入的规划设计需求，转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冶，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：