申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2024-02-05

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117876192A

主分类号：G06Q50/26

分类号：G06Q50/26;G06Q50/08;G06T17/00;G06T17/10;G06F30/13;G06F30/20

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：一种滨水街区三维空间形态量化方法，本发明是为了解决现有对于街区形态的量化表达方法难以精确反映街区的三维空间形态的问题。三维空间形态量化方法：一、收集基础数据；二、对街区建筑基本形态进行分析；三、对街区城市紧凑度进行分析，街区城市紧凑度参数包括容积率、建筑密度、开敞空间比率和建筑空隙比；四、对街区方位特征进行分析，街区方位特征参数包括建筑朝向、建筑物与盛行风之间的角度和从河流到第一排建筑物的距离；五、对滨水区植被分布特征进行分析；六、对滨水区形态特征进行分析；七、综合分析特征参数分析。本发明作为认知街区三维形态多样性的一种量化工具，便于对街区形态特征进行量化，并用于辅助城市设计。

主权项：1.滨水街区三维空间形态量化方法，其特征在于该滨水街区三维空间形态量化方法按照以下步骤实现：一、收集基础数据，基础数据包括城市街区边界线、街道边界线、水岸边界线矢量文件，街区内部建筑底面轮廓矢量文件，以及建筑高度信息，建构街区三维形态模型；二、对街区建筑基本形态进行分析，街区建筑基本形态参数包括建筑高度BH和建筑高度标准偏差SDBH；所述建筑高度BH指每个街区的平均建筑高度，建筑高度的计算公式如下： 其中hi是每个建筑的高度，N是计算街区内的建筑数量；所述建筑高度标准偏差SDBH是用来量化一组建筑高度的变化或离散程度的指标，建筑高度标准偏差的计算公式如下： 其中hi是每个建筑的高度，是街区内建筑的平均高度，N是计算街区内的建筑数量；三、对街区城市紧凑度进行分析，街区城市紧凑度参数包括容积率FAR、建筑密度BCR、开敞空间比率OSR和建筑空隙比BVR；所述容积率FAR是指建筑物每层地面总面积与建筑物所在地块总面积之间的关系，容积率的计算公式如下： 所述建筑密度BCR是指建筑面积除以用地面积的比率，建筑密度的计算公式如下： 其中Ssite是街区用地面积，Sf是建筑物每层地面面积总和，Sb是建筑投影面积或底面积；所述开敞空间比率OSR是指开敞空间相对于建筑面积的百分比，开敞空间比率的计算公式如下： 其中li是建筑空隙的长度，Ltotal是水岸线长度总和；所述建筑与空地比率BVR是指建筑立面总长度占空地总长度的百分比，建筑与空地比率的计算公式如下： 其中li是建筑空隙的长度，Li是建筑物朝向水岸方向立面的长度；四、对街区方位特征进行分析，街区方位特征参数包括建筑朝向BO、建筑物与盛行风之间的角度ABPW和从河流到第一排建筑物的距离DRFR；所述建筑朝向BO是指建筑街区整体的朝向，建筑街区沿水岸分布，建筑街区整体朝向呈现出垂直于水岸线的特征，建筑朝向的计算公式如下： 其中αi是具体建筑指向水岸线的方向和北向的夹角，N是计算街区内的建筑数量；所述建筑物与盛行风之间的角度ABPW反映了建筑物的主要方向与盛行风方向的关系，建筑物与盛行风之间的角度的计算公式如下： 其中θi是具体建筑指向水岸线的方向和盛行风方向之间的夹角，N是计算街区内的建筑数量；所述从河流到第一排建筑物的距离DRFR是第一排不同建筑物与河流边界之间的平均距离，从河流到第一排建筑物的距离的计算公式如下： 其中Di是第一排建筑和水岸线的距离,Nf是计算街区第一排建筑数量；五、对滨水区植被分布特征进行分析，滨水区植被分布特征参数包括植被覆盖率VCov、植被集中度VCon和植被分布位置VD；所述植被覆盖率VCov是指一个区域内植被的百分比，是冠层投影面积与地块总面积的比率，植被覆盖率的计算公式如下： 其中Ssite是所分析的滨水空间面积之和，Scanopy是植被冠层投影面积；所述植被集中度VCon用来衡量一个变量与另一个变量分布的不平等程度，反映了植被位置的中心性，植被集中度的计算公式如下： 其中Ssite是所分析的滨水空间面积之和，SW是具体街区的滨水空间面积，dci是每个树冠中心和具体街区滨水空间面积的几何中心的距离，n′指具体街区的滨水空间内树木的数量；所述植被分布VD是指树木与河流边界之间的平均距离，植被分布的计算公式如下： 其中di是树和水岸线的距离，Nt是树的总数量；六、对滨水区形态特征进行分析，滨水区形态特征参数包括滨水区宽度WW，滨水区宽度WW是开放空间滨水区宽度与每个街区中心与河流边界之间距离的差值，滨水区宽度的计算公式如下：WW＝Dbi-Wi其中Dbi每个街区中心与水岸线之间的距离，Wi是滨水开放空间宽度；七、综合分析特征参数包括滨水区宽度与河流和建筑物之间距离的比率WWDR和建筑高度与河流和建筑之间的距离比BHDR；所述滨水区宽度与河流和建筑物之间距离的比率WWDR是指开放空间滨水区宽度与第一排建筑物与水岸线之间距离的比率，滨水区宽度与河流和建筑物之间距离的比率的计算公式如下： 其中Di是第一排建筑和水岸线的距离，Wi是滨水开放空间的宽度；建筑高度与河流和建筑之间的距离比BHDR是指第一排的建筑高度除以第一排不同建筑与水岸线之间的平均距离，建筑高度与河流和建筑之间的距离比的计算公式如下： 其中Di是第一排建筑和水岸线的距离，Hi是第一排建筑的高度；八、在Grasshopper平台中将步骤二至步骤七中的公式转化为电池组，将步骤一中的三维形态模型输入Grasshopper电池组中，通过Grasshopper电池组计算获得街区建筑基本形态参数、街区城市紧凑度参数、街区方位特征参数、滨水区形态特征参数、滨水区植被分布参数和综合分析特征参数，从而完成滨水街区三维空间形态的量化表征。

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权利要求：

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