[發明專利]基于數字圖像技術的建筑容積率確定方法

無效

• 申請號: 200910033321.0
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101614807A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 王慶;王慧青;沙月進;張寅;方鵬程;于冠男
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01B21/04;G01C11/00;G01B21/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 奚幼堅

技術領域

本發明涉及城市建筑容積率的信息調查，特別是一種基于數字圖像技術的建筑容積率確定方法，屬于土地管理電子信息化技術領域。

背景技術

隨著我國城市化的快速推進，城市建筑容積率作為衡量城市土地利用集約化程度及城市現代化水平的一個重要標志，準確地獲取城市建筑容積率以及城市各類用地建筑面積可以為城市規劃以及房地產管理提供重要的基礎空間信息。建筑容積率是指一定地塊內總建筑面積與建筑占地面積(即宗地面積)的比值。通常，利用大比例尺地形圖直接量算，但周期長，成本高，城市建設中要掌握具有現勢性的城區建筑容積率主要通過遙感調查來估算。目前，國內利用遙感方法進行建筑容積率調查方法主要有直接法、投影法、陰影法和高差法。(1)直接調查法：通過人工實地調查，或借助大比例尺航片等方法對每個建筑物的樓層計數，然后通過實地測量、航片解譯或地圖量算獲得建筑底面積以及建筑占地面積，從而計算出建筑容積率。(2)高差法和投影法：利用建筑物高度等于建筑物頂部與底部的高差這一規律來計算建筑物容積率，以高度推算建筑物的層數，再估算建筑物容積率。(3)陰影長度法：陰影長度法是根據遙感影像的成像原理，利用建筑物的落影長度，以及成像時的太陽高度角來計算建筑物高度，以高度推算建筑物的層數，再估算建筑物容積率。從陰影長度法衍生出陰影寬度法和陰影面積法等方法，其測算結果則主要與影像數據源、所建立的數學模型以及建筑物的區位、方位、形狀和分布等特征有關。通過分析發現各種遙感影像解譯法測算容積率的平均誤差一般在10％上下，特別是對于結構復雜的建筑物，難以準確判定建筑物層數以及不同層的建筑面積，而無法精確量測復雜建筑物的容積率(復雜建筑物即同一建筑物存在平面形狀不同的樓層)。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術之不足，提供一種基于數字成像技術的建筑容積率確定方法，其技術內容是：

一種基于數字圖像技術的建筑容積率確定方法，其特征是設有：

(1)用于全球衛星定位的GNSS網絡；

(2)外業數據采集系統：包括操作系統為Windows?Mobile?5.0及以上版本且安裝有外業數據采集軟件的掌上電腦、數碼相機、GPS?RTK設備、全站儀設備以及藍牙模塊；

(3)內業數據處理系統：設有內業數據處理軟硬件，包括SQL?SERVER、.Net?Framework2.0、Supermap?Objects2008、且安裝有內業數據處理系統的計算機；

上述內業數據處理系統通過訪問地圖數據庫獲取地圖數據，由數據線傳輸至外業數據采集系統的掌上電腦。在調查現場，首先采用高精度雙頻GPS接收機進行坐標聯測，進行坐標轉換獲得測區坐標轉換參數，若轉換參數已知，在PDA外業軟件中直接輸入；由外業軟件利用坐標轉換算法實時進行空間地理坐標投影轉換，把所接收的GPS經緯度坐標轉換為矢量底圖的平面坐標，并且將GPS點及其信息實時顯示在外業軟件的人機交互界面上。然后進行外業測量：布設GPS首級控制點、在首級控制點上安置全站儀獲取建筑物角點，GPS控制點及建筑物角點均可作為像片控制點。運行在掌上電腦上的外業軟件即可通過藍牙通訊實時接收GPS?RTK或全站儀定位結果，也可以結合已有底圖進行屏幕取點，根據現場測量、底圖信息可以構建控制點圖層、宗地圖層、建筑物底層圖層。最后用數碼相機對建筑物進行拍照。外業工作結束后，通過數據線將照片與外業采集數據上傳至內業數據處理系統，基于控制點圖層，利用單張相片解算相片信息，然后通過立體相對解算可以得到復雜建筑物除底層外的不同平面位置樓層的建筑物角點的三維坐標。計算建筑物的總建筑面積，選擇統計區域，對統計區域進行宗地面積統計，生成報表，容積率計算，將成果一并存儲至數據庫中。

本發明方法的具體步驟是：

(1)底圖導入：內業數據處理系統通過訪問地圖數據庫，下載地圖數據，制作外業調查底圖，將該數據通過數據線導入外業數據采集系統的掌上電腦中。

(2)坐標聯測或參數輸入：采用高精度雙頻GPS接收機進行坐標聯測，進行坐標轉換獲得測區坐標轉換參數，將坐標轉換參數輸入掌上電腦外業軟件中；由外業軟件利用坐標轉換算法實時進行空間地理坐標投影轉換，把所接收的GPS經緯度坐標轉換為矢量底圖的平面坐標，并且將GPS點及其信息實時顯示在外業軟件的人機交互界面上。