基于UDEM的城市空间三维可视分析方法研究
发布时间：2020-12-29 06:51
城市空间是城市居民活动的开放空间,其建设越来越追求更科学与更高质量。城市空间的三维可视分析将城市空间景观的感官认知转化为定量指标,可以快速、客观的提供城市三维空间的大量的定量化视觉信息,为规划和调控城市空间形态与布局结构提供科学决策依据,也可拓展3DGIS可视分析方法与显示技术。以城市空间为研究对象,从视觉角度出发提出基于GIS技术的城市空间三维可视分析方法。对三维可视分析的基本概念进行总结与概括,根据城市空间的地理特征进行静态视点和动态视点的筛选以及视距标准的界定,利用通视分析和可视域分析的技术手段基于三维可视分析模型实现将可视距离的远近、可视范围的大小及有效可视范围的大小等视觉信息的定量表示在视点上。以大连市沙河口区为例进行方法的实例研究,建立城市数字高程模型及三维可视半球模型,实现了将可视距离、可视面积、有效可视面积等参数值量化到视点,根据量化结果对主要视点的可视情况进行分析讨论,通过实地考察证明了城市空间三维可视分析方法的可靠性,并得出对可视性造成影响最直接的因素是视点的地形表面高程以及周边建筑物高度差异的结论,地势较高或有高层建筑的区域很容易对视线造成阻碍,但在这样的区域观察...
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通视分析方法模型
范围内人眼能观察到的区域，并将分析结果输出为可视域栅格图（输出的为二维平面可视性要素），即观测位置能看到的像元，每个像元存储的属可视[49]。可视域分析的结果与视点自身属性及观察半径的值有关，在不设情况下自动表示在整个研究范围内进行分析。当视点不止一个时，可视域点可视部分的并集，将各点可视域叠加形成累积可视域。累积可视域的传计算研究范围内各个空间点的可视域图，将每一视点的可视域栅格图叠加累积可视域栅格图，输出的视域栅格模型储存了栅格像元对于视点的被视视域分析主要应用到以下两个功能：值提取至点：将点要素的栅格像元值提取到输出要素类的属性表中，即提值并将其作为可视域分析的附加条件。可见性：确定对输入的视点要素可见的栅格表面位置，或识别从各栅格表察时可见的观察点。 2.5 分别为单点可视域和累积可视域分析示例图。左图中黄色圆点为视点为可视区域，其余部分为不可视区域。右图中黄色线相当于动态视点，累格像元根据自然间断点分析法分成等级，以分级色彩表示被观察到的次数
- 19 -（c） （d）图 2.7 三维可视半球模型和有效可视面积Fig. 2.7 Model of 3D visual hemisphere and effective visible area理想情况下三维半球表面即视点对应的视域面的位置应垂直于视线方向，人眼对城市建筑物的最大识别距离 3000m[54]，而 3000m 的尺度相对城市道路的宽度来说过于巨大，若视域面到视点的距离较短时，计算结果将为分析工作的效率带来极大的提高。因此将建筑物作为被观察对象，借助三维可视半球模型，计算可视半径为 600 米的视域范围内可观察到的建筑物的可视立面的有效面积。理想状态下定量分析有效可视面积，是需要计算出视线沿着建筑物投射到三维可视半球表面上所形成的投影面积。但是由于目前的 GIS 软件中可视分析方法是有很大的局限性的，虽然可以计算并划分出通视区域但只能统计出水平面上可视和不可视区域的面积[54]。此外，观察者的视域面并不在数字高程模型上，而视域分析不能应用到非数字高程模型所对应的平面上。利用这两种基本
【参考文献】：
期刊论文
[1]都市化与城市化浅议[J]. 苗毅,王成新,刘倩. 合作经济与科技. 2017(19)
[2]面向城市DEM构建的地形要素分类及表达[J]. 杨灿灿,江岭,陈昕,王春,赵明伟. 地球信息科学学报. 2017(03)
[3]城市三维形态与热环境的相关关系研究——以大连市金普新区为例[J]. 王方雄,温爱博. 国土与自然资源研究. 2016(04)
[4]基于CiteSpace中国海洋经济研究的知识图谱分析[J]. 韩增林,李彬,张坤领,李璇. 地理科学. 2016(05)
[5]CiteSpace知识图谱的方法论功能[J]. 陈悦,陈超美,刘则渊,胡志刚,王贤文. 科学学研究. 2015(02)
[6]基于LiDAR点云数据的可视域计算研究[J]. 马宏斌,王柯,马团学. 测绘与空间地理信息. 2015(01)
[7]R3视域算法与参考面算法的对比研究[J]. 陈龙,王永君,李大军. 测绘与空间地理信息. 2014(05)
[8]基于DEM的地形可视域分析关键技术[J]. 张斌,张泽建,郭黎,王豪. 计算机科学. 2013(09)
[9]基于DEM数据库的可视域算法[J]. 晁玉忠,张春明,张磊. 计算机系统应用. 2012(09)
[10]美国的风景管理:克莱特湖风景管理研究[J]. 帕特里克·米勒,姜珊. 中国园林. 2012(03)
博士论文
[1]基于DEM的可视性分析综合模型及其并行算法研究[D]. 宋效东.南京师范大学 2013
[2]空间可视分析的关键技术和应用研究[D]. 应申.武汉大学 2005
硕士论文
[1]基于UDEM的城市三维建筑形态时空变化研究[D]. 温爱博.辽宁师范大学 2017
[2]景观台在园林中的应用研究[D]. 吴兰兰.浙江农林大学 2016
[3]基于城市地形起伏度的人居环境评价研究[D]. 杨博思.辽宁师范大学 2016
[4]计算机辅助建筑物高度与通视分析[D]. 翟亚婷.西安建筑科技大学 2016
[5]基于视域分析的拙政园空间开合对比量化研究[D]. 张姝.华中科技大学 2016
[6]基于视线分析的居住区空间尺度研究[D]. 徐亚琪.武汉理工大学 2015
[7]基于GIS视线分析的城市空间开敞度评价方法研究[D]. 杜星宇.武汉理工大学 2015
[8]类地面屋顶建筑与山地城市公共空间塑造[D]. 黄一夫.重庆大学 2015
[9]基于视觉景观资源评价的漳州开发区山地规划策略研究[D]. 于书懿.哈尔滨工业大学 2014
[10]可视域算法的改进及其精度分析[D]. 张帆.东华理工大学 2014
本文编号：2945214
【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通视分析方法模型
范围内人眼能观察到的区域，并将分析结果输出为可视域栅格图（输出的为二维平面可视性要素），即观测位置能看到的像元，每个像元存储的属可视[49]。可视域分析的结果与视点自身属性及观察半径的值有关，在不设情况下自动表示在整个研究范围内进行分析。当视点不止一个时，可视域点可视部分的并集，将各点可视域叠加形成累积可视域。累积可视域的传计算研究范围内各个空间点的可视域图，将每一视点的可视域栅格图叠加累积可视域栅格图，输出的视域栅格模型储存了栅格像元对于视点的被视视域分析主要应用到以下两个功能：值提取至点：将点要素的栅格像元值提取到输出要素类的属性表中，即提值并将其作为可视域分析的附加条件。可见性：确定对输入的视点要素可见的栅格表面位置，或识别从各栅格表察时可见的观察点。 2.5 分别为单点可视域和累积可视域分析示例图。左图中黄色圆点为视点为可视区域，其余部分为不可视区域。右图中黄色线相当于动态视点，累格像元根据自然间断点分析法分成等级，以分级色彩表示被观察到的次数
- 19 -（c） （d）图 2.7 三维可视半球模型和有效可视面积Fig. 2.7 Model of 3D visual hemisphere and effective visible area理想情况下三维半球表面即视点对应的视域面的位置应垂直于视线方向，人眼对城市建筑物的最大识别距离 3000m[54]，而 3000m 的尺度相对城市道路的宽度来说过于巨大，若视域面到视点的距离较短时，计算结果将为分析工作的效率带来极大的提高。因此将建筑物作为被观察对象，借助三维可视半球模型，计算可视半径为 600 米的视域范围内可观察到的建筑物的可视立面的有效面积。理想状态下定量分析有效可视面积，是需要计算出视线沿着建筑物投射到三维可视半球表面上所形成的投影面积。但是由于目前的 GIS 软件中可视分析方法是有很大的局限性的，虽然可以计算并划分出通视区域但只能统计出水平面上可视和不可视区域的面积[54]。此外，观察者的视域面并不在数字高程模型上，而视域分析不能应用到非数字高程模型所对应的平面上。利用这两种基本
【参考文献】：
期刊论文
[1]都市化与城市化浅议[J]. 苗毅,王成新,刘倩. 合作经济与科技. 2017(19)
[2]面向城市DEM构建的地形要素分类及表达[J]. 杨灿灿,江岭,陈昕,王春,赵明伟. 地球信息科学学报. 2017(03)
[3]城市三维形态与热环境的相关关系研究——以大连市金普新区为例[J]. 王方雄,温爱博. 国土与自然资源研究. 2016(04)
[4]基于CiteSpace中国海洋经济研究的知识图谱分析[J]. 韩增林,李彬,张坤领,李璇. 地理科学. 2016(05)
[5]CiteSpace知识图谱的方法论功能[J]. 陈悦,陈超美,刘则渊,胡志刚,王贤文. 科学学研究. 2015(02)
[6]基于LiDAR点云数据的可视域计算研究[J]. 马宏斌,王柯,马团学. 测绘与空间地理信息. 2015(01)
[7]R3视域算法与参考面算法的对比研究[J]. 陈龙,王永君,李大军. 测绘与空间地理信息. 2014(05)
[8]基于DEM的地形可视域分析关键技术[J]. 张斌,张泽建,郭黎,王豪. 计算机科学. 2013(09)
[9]基于DEM数据库的可视域算法[J]. 晁玉忠,张春明,张磊. 计算机系统应用. 2012(09)
[10]美国的风景管理:克莱特湖风景管理研究[J]. 帕特里克·米勒,姜珊. 中国园林. 2012(03)
博士论文
[1]基于DEM的可视性分析综合模型及其并行算法研究[D]. 宋效东.南京师范大学 2013
[2]空间可视分析的关键技术和应用研究[D]. 应申.武汉大学 2005
硕士论文
[1]基于UDEM的城市三维建筑形态时空变化研究[D]. 温爱博.辽宁师范大学 2017
[2]景观台在园林中的应用研究[D]. 吴兰兰.浙江农林大学 2016
[3]基于城市地形起伏度的人居环境评价研究[D]. 杨博思.辽宁师范大学 2016
[4]计算机辅助建筑物高度与通视分析[D]. 翟亚婷.西安建筑科技大学 2016
[5]基于视域分析的拙政园空间开合对比量化研究[D]. 张姝.华中科技大学 2016
[6]基于视线分析的居住区空间尺度研究[D]. 徐亚琪.武汉理工大学 2015
[7]基于GIS视线分析的城市空间开敞度评价方法研究[D]. 杜星宇.武汉理工大学 2015
[8]类地面屋顶建筑与山地城市公共空间塑造[D]. 黄一夫.重庆大学 2015
[9]基于视觉景观资源评价的漳州开发区山地规划策略研究[D]. 于书懿.哈尔滨工业大学 2014
[10]可视域算法的改进及其精度分析[D]. 张帆.东华理工大学 2014
本文编号：2945214
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