[發(fā)明專利]基于實體模型的城市設計無紙化智能交互審查方法

有效

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• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112270027B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 楊俊宴;邵典;史北祥;史宜;魏晉
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06Q10/10;G06Q50/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.基于實體模型的城市設計無紙化智能交互審查方法，其特征在于，該方法包括：

步驟一：基礎數(shù)據(jù)集成與數(shù)字沙盤建構(gòu)；

步驟1.1：多源空間大數(shù)據(jù)獲取，用于獲取目標城市建成區(qū)域內(nèi)的測繪地形數(shù)據(jù)、矢量建筑形態(tài)數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)，并通過搭載測繪相機的無人機來采集并存儲目標城市建成區(qū)域內(nèi)的三維傾斜攝影數(shù)據(jù)，所述測繪相機像素為1.2億及以上、CMOS為5、焦距為35mm、存儲容量在320GB以上；

步驟1.2：多源空間大數(shù)據(jù)坐標、高程統(tǒng)一耦合，用于利用格式集成技術、量綱集成技術、坐標轉(zhuǎn)換技術，對空間大數(shù)據(jù)進行坐標與數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一并輸入到地理信息系統(tǒng)平臺中；

步驟1.3：現(xiàn)狀三維模型生成與數(shù)字沙盤建構(gòu)，利用2*8核處理器、32G內(nèi)存、300G網(wǎng)盤空間的計算機設備及數(shù)據(jù)引擎，對輸入到地理信息系統(tǒng)平臺中的三維地形數(shù)據(jù)、矢量建筑形態(tài)數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)進行建模，生成城市現(xiàn)狀三維模型，并與傾斜攝影數(shù)據(jù)進行空間疊合，形成綜合現(xiàn)狀環(huán)境展示及可計算矢量三維模型的數(shù)字沙盤；

步驟二：城市設計審查的數(shù)字化建庫；

步驟2.1：標準規(guī)范條文的數(shù)字化，用于獲取目標城市所在地的城市規(guī)劃標準規(guī)范數(shù)據(jù)，提取其中對城市設計提出要求的標準規(guī)范條文的word或pdf文件，通過文本語義解析將標準規(guī)范條文中對每一個地塊的要點進行數(shù)據(jù)匯總和語義分段，并通過關鍵詞來進行語義檢索，將要點拆解為“約束類”、“要點類型”、“要點描述”、“參數(shù)欄”，并與地塊單元名稱或編號進行關聯(lián)，生成關聯(lián)地塊的標準規(guī)范條文數(shù)字化要點；其中，所述標準規(guī)范條文包括城市規(guī)劃與設計所涵蓋的國家標準規(guī)范與地方政府所頒布實行的標準規(guī)范，包括對地塊內(nèi)日照間距和建筑退線具體指標的要求；

步驟2.2：法定規(guī)劃條文的數(shù)字化，用于獲取目標城市所在地的城市規(guī)劃法定規(guī)劃數(shù)據(jù)，提取其中對城市設計提出要求的法定規(guī)劃條文的word或pdf文件，按照與步驟2.1同樣的方法生成關聯(lián)地塊的法定規(guī)劃條文數(shù)字化要點；其中，所述法定規(guī)劃條文包括城市規(guī)劃與設計所涵蓋的國家法定規(guī)劃條文與地方政府所頒布實行的法定規(guī)劃條文，包含總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃、城鎮(zhèn)體系規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃的法定規(guī)劃類型，其內(nèi)容包括開發(fā)強度、設施數(shù)量和設施規(guī)模具體指標的要求；

步驟2.3：數(shù)字化要點代碼化并建庫，用于將查重篩選后的所有數(shù)字化要點轉(zhuǎn)譯為計算機代碼語言，采用NoSQL技術、MongoDB技術進行數(shù)據(jù)建庫，生成城市設計審查的數(shù)字化要點庫，并通過2*8核處理器、32G內(nèi)存、300G網(wǎng)盤空間的計算機設備與Oracle 11G R2企業(yè)版數(shù)據(jù)庫軟件進行數(shù)據(jù)存儲；

步驟2.4：數(shù)字化要點庫與數(shù)字化沙盤嵌合，用于將上述步驟2.3中包含關聯(lián)地塊單元名稱或編號的數(shù)字化要點庫與數(shù)字沙盤中的地塊單元模型進行自動化匹配，并進行空間地理坐標和投影坐標對位，其中，所述數(shù)字沙盤中的地塊單元模型包含同樣的名稱或編號信息；

步驟三：城市設計成果數(shù)據(jù)輸入與識別；

步驟3.1：報建標準的數(shù)字化轉(zhuǎn)譯，用于通過目標城市所在地的《規(guī)劃報建技術規(guī)范》，對其中的圖件類型及制圖標準進行提取，包括面域、線條、點集、字符及名稱、編碼、圖層、類別、參數(shù)和實體信息；

步驟3.2：城市設計成果的數(shù)字化，用于將城市設計成果數(shù)據(jù)按照報建標準進行標準化處理，包括紙質(zhì)文件的信息提取、電子文件的圖件和參數(shù)統(tǒng)一化；

步驟3.3：城市設計成果的自動分類提取，用于對數(shù)字化之后的城市設計成果數(shù)據(jù)進行的分類提取，其中，所述城市設計成果數(shù)據(jù)包括模型矢量數(shù)據(jù)和基本屬性數(shù)據(jù)；

步驟3.4：城市設計成果與空間沙盤的自動嵌合，用于將分類提取的城市設計成果數(shù)據(jù)與城市數(shù)字沙盤進行空間嵌合；

步驟3.5：城市設計成果周邊環(huán)境的現(xiàn)狀三維模型校準，用于過使用三維掃描儀對城市設計地塊往外拓展一個街區(qū)的范圍進行實地勘測，其中測量設備參數(shù)要求為測距單元的可視范圍中，614米處最大50萬點/秒、307米處100萬點/秒、153米處200萬點/秒；色彩單元中要求165兆像素及以上；旋轉(zhuǎn)單元要求300°縱向/360°橫向的視野范圍；激光等級為1級激光；測距誤差為1m；

在穩(wěn)定三維掃描環(huán)境后；根據(jù)三維掃描儀預先設置的掃描模式，計算出掃描設備相對于被掃描對象的位置，來校準三維掃描儀；通過設備對掃描物體的不同角度進行三維數(shù)據(jù)捕捉；進一步通過點云拼接形式獲取三維點云模型，并將獲取數(shù)據(jù)存儲到32GB SDHC^TM存儲卡中；

將獲取的點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成skp格式文件，從而精準導入數(shù)字沙盤當中，與現(xiàn)狀三維模型的建筑體塊的水平、垂直、縱深三個維度進行對比，及對比模型的平面邊界與高度是否一致，如果存在偏差則對原始的現(xiàn)狀三維模型進行刪除，并使用新的模型進行替換；

步驟四：城市設計成果智能審查及標簽生成；

步驟4.1：城市設計成果的智能審查，用于將嵌合的城市設計成果中的二三維模型數(shù)據(jù)進行屬性計算，并將所有屬性數(shù)據(jù)連接到單元地塊當中，包括基本形態(tài)數(shù)據(jù)與拓撲關系數(shù)據(jù)；進一步調(diào)取數(shù)字沙盤中城市設計成果對應地塊單元的數(shù)字化要點代碼，即判斷標準的代碼語言，通過智能規(guī)則引擎，將數(shù)字化要點代碼與嵌入數(shù)字沙盤中的城市設計成果數(shù)據(jù)進行匹配與審查，計算每個單元地塊的模型屬性與非形態(tài)屬性數(shù)據(jù)以及模型單體屬性是否符合所有的判斷標準；

步驟4.2：審查結(jié)果自動分類及標簽自動生成，用于對標準規(guī)范與法定規(guī)劃的數(shù)字化要點代碼的智能審查結(jié)果進行自動分類，并對每一個審查的地塊單元與模型單體生成審查結(jié)果標簽，其中，所述標簽包括“通過”、“不通過”以及判斷標準來源，即標準規(guī)范型規(guī)則與法定規(guī)劃型規(guī)則，并在每條審查結(jié)果后備注規(guī)則的原始圖文文件；

步驟4.3：審查結(jié)果的全息立體交互展示，用于通過包含全息運算系統(tǒng)、全息顯影系統(tǒng)和動捕系統(tǒng)的全息沙盤將帶有審查結(jié)果標簽的城市設計成果及周邊現(xiàn)狀三維模型在數(shù)字沙盤中進行全方位立體展示，并導出視頻錄像；

步驟五：審查結(jié)果報告生成及交互反饋；

步驟5.1：審查結(jié)果報告生成，用于通過freemaker引擎將所述步驟4.2中的審查結(jié)果輸出為審查結(jié)果報告，連同所述步驟4.3中的視頻錄像存儲到2*8核、32G服務器中，并生成審查結(jié)果二維碼；

步驟5.2：審查結(jié)果交互反饋，用于如所述步驟4.2中的審查結(jié)果標簽中存在“不通過”，則將審查結(jié)果二維碼反饋給成果設計單位，根據(jù)審查結(jié)果報告修改城市設計成果，并重復所述步驟3.2至步驟5.1的方法，直至所述步驟4.2中的審查結(jié)果標簽全部顯示“通過”，則跳轉(zhuǎn)至步驟六；

步驟六：數(shù)字沙盤的自動更新，用于當城市設計成果所在地塊單元內(nèi)的所有標簽均顯示“通過”時，城市設計成果數(shù)據(jù)中的模型矢量數(shù)據(jù)會自動變成現(xiàn)狀三維模型，來實現(xiàn)數(shù)字沙盤的自動更新。