[发明专利]基于数字图像技术的建筑容积率确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市建筑容积率的信息调查，特别是一种基于数字图像技术的建筑容积率确定方法，属于土地管理电子信息化技术领域。

背景技术

随着我国城市化的快速推进，城市建筑容积率作为衡量城市土地利用集约化程度及城市现代化水平的一个重要标志，准确地获取城市建筑容积率以及城市各类用地建筑面积可以为城市规划以及房地产管理提供重要的基础空间信息。建筑容积率是指一定地块内总建筑面积与建筑占地面积(即宗地面积)的比值。通常，利用大比例尺地形图直接量算，但周期长，成本高，城市建设中要掌握具有现势性的城区建筑容积率主要通过遥感调查来估算。目前，国内利用遥感方法进行建筑容积率调查方法主要有直接法、投影法、阴影法和高差法。(1)直接调查法：通过人工实地调查，或借助大比例尺航片等方法对每个建筑物的楼层计数，然后通过实地测量、航片解译或地图量算获得建筑底面积以及建筑占地面积，从而计算出建筑容积率。(2)高差法和投影法：利用建筑物高度等于建筑物顶部与底部的高差这一规律来计算建筑物容积率，以高度推算建筑物的层数，再估算建筑物容积率。(3)阴影长度法：阴影长度法是根据遥感影像的成像原理，利用建筑物的落影长度，以及成像时的太阳高度角来计算建筑物高度，以高度推算建筑物的层数，再估算建筑物容积率。从阴影长度法衍生出阴影宽度法和阴影面积法等方法，其测算结果则主要与影像数据源、所建立的数学模型以及建筑物的区位、方位、形状和分布等特征有关。通过分析发现各种遥感影像解译法测算容积率的平均误差一般在10％上下，特别是对于结构复杂的建筑物，难以准确判定建筑物层数以及不同层的建筑面积，而无法精确量测复杂建筑物的容积率(复杂建筑物即同一建筑物存在平面形状不同的楼层)。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于数字成像技术的建筑容积率确定方法，其技术内容是：

一种基于数字图像技术的建筑容积率确定方法，其特征是设有：

(1)用于全球卫星定位的GNSS网络；

(2)外业数据采集系统：包括操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本且安装有外业数据采集软件的掌上电脑、数码相机、GPS RTK设备、全站仪设备以及蓝牙模块；

(3)内业数据处理系统：设有内业数据处理软硬件，包括SQL SERVER、.Net Framework2.0、Supermap Objects2008、且安装有内业数据处理系统的计算机；

上述内业数据处理系统通过访问地图数据库获取地图数据，由数据线传输至外业数据采集系统的掌上电脑。在调查现场，首先采用高精度双频GPS接收机进行坐标联测，进行坐标转换获得测区坐标转换参数，若转换参数已知，在PDA外业软件中直接输入；由外业软件利用坐标转换算法实时进行空间地理坐标投影转换，把所接收的GPS经纬度坐标转换为矢量底图的平面坐标，并且将GPS点及其信息实时显示在外业软件的人机交互界面上。然后进行外业测量：布设GPS首级控制点、在首级控制点上安置全站仪获取建筑物角点，GPS控制点及建筑物角点均可作为像片控制点。运行在掌上电脑上的外业软件即可通过蓝牙通讯实时接收GPS RTK或全站仪定位结果，也可以结合已有底图进行屏幕取点，根据现场测量、底图信息可以构建控制点图层、宗地图层、建筑物底层图层。最后用数码相机对建筑物进行拍照。外业工作结束后，通过数据线将照片与外业采集数据上传至内业数据处理系统，基于控制点图层，利用单张相片解算相片信息，然后通过立体相对解算可以得到复杂建筑物除底层外的不同平面位置楼层的建筑物角点的三维坐标。计算建筑物的总建筑面积，选择统计区域，对统计区域进行宗地面积统计，生成报表，容积率计算，将成果一并存储至数据库中。

本发明方法的具体步骤是：

(1)底图导入：内业数据处理系统通过访问地图数据库，下载地图数据，制作外业调查底图，将该数据通过数据线导入外业数据采集系统的掌上电脑中。

(2)坐标联测或参数输入：采用高精度双频GPS接收机进行坐标联测，进行坐标转换获得测区坐标转换参数，将坐标转换参数输入掌上电脑外业软件中；由外业软件利用坐标转换算法实时进行空间地理坐标投影转换，把所接收的GPS经纬度坐标转换为矢量底图的平面坐标，并且将GPS点及其信息实时显示在外业软件的人机交互界面上。