[發明專利]城市區域的可視性分析方法

有效

• 申請號: 202010871200.X
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112002012B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 丁晨;羅靚;鄧敏;石巖
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;米中業

1.一種城市區域的可視性分析方法，包括如下步驟：

S1.獲取待分析區域的DEM數據；

S2.根據步驟S1獲取的DEM數據，對待分析區域內的建筑物輪廓數據進行修正；

S3.根據步驟S2得到的修正后的待分析區域內的建筑物輪廓數據，采用視線掃描法，對待分析區域內目標點的視域進行分析；具體為采用如下步驟進行分析：

a.選定待分析區域內的目標點，并對待分析區域內的所有建筑物進行標號；

b.采用均勻的角度劃分方法，將360°視線范圍均勻劃分為n個扇形視角區域，并將每個扇形視角區域的中心射線作為該扇形視角區域的視線方向；

c.采用如下算式作為每一個扇形視角區域內中心射線的極坐標公式：

式中n為扇形視角區域的總數；L為視線最大范圍；ρ為視線距離；

d.判斷步驟c得到的每一條射線與待分析區域內的各個建筑物是否存在交點，并計算每一條射線與待分析區域內的各個建筑物的第一個相交點坐標(id,x,y,ρ)，從而得到每條射線與待分析區域內的建筑物的交點列表θ_i＝[(id₀,x₀,y₀,ρ₀),(id₁,x₁,y₁,ρ₁),...]；

e.采用如下規則對待分析區域內目標點的視域進行分析：

若射線未與任何建筑物相交，則不計算；

若射線與建筑物相交，則采用算式y＝ax+b作為該射線的視線函數；式中b為被視對象的高度，a為斜率且式中為修正后的建筑物的輪廓數據，為建筑物與目標點的距離；

若射線與多個建筑物相交，則逐個對相交的建筑物的修正后的輪廓數據進行判斷：若輪廓數據在視線函數以下，則更新視線函數；若輪廓數據在視線函數以上，則重新計算視線函數并進行更新；

同時記錄相交建筑物i的可視高度范圍值rh_i；

S4.根據步驟S3的分析結果，計算待分析區域內目標點處的各個建筑物的視域值；具體為采用如下步驟計算待分析區域內目標點處的各個建筑物的視域值：

(1)根據步驟S3的分析結果，保留各個建筑物的最低可視高度；

(2)采用如下算式計算待分析區域內目標點處的各個建筑物的視域值：

式中w_i為第i個建筑物的視域值；rh_i為建筑物i的可視高度；area_i為建筑物的單層面積；angle_j為角度參數；dist_j為建筑物的單層高度；m為建筑物的總數；

S5.根據步驟S4得到的待分析區域內目標點處的各個建筑物的視域值，計算得到待分析區域內目標點的視域值，從而完成待分析區域內目標點的可視性分析。