[发明专利]一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法

权利要求书

1.一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定研究区域的地理位置信息，获取并存储研究区域内的全部建筑物的三维矢量信息，通过栅格化处理，对建筑物进行格式转换的数据预处理；

2)在整个研究区域内选取多个观测点，通过多个观测点对研究区域内的全部建筑物进行360度扫描；每个观测点进行多次扫描，每次扫描都计算出本次扫描过程中观测点与建筑物之间的最大仰角，统计该观测点每次扫描得到的最大仰角均值，进而计算得到整个研究区域内所有观测点的平均天空可视率；

3)若某观测点的平均天空可视率与相邻的观测点的平均天空可视率之间的差值超过阈值，则对所述某观测点进行实测校核，所述某观测点的平均天空可视率以实测值为准；

4)利用ArcGIS软件对得到的所有观测点的平均天空可视率数据进行插值运算处理，得到经修正的天空可视域模拟图。

2.根据权利要求1所述的一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法，其特征在于，步骤1)中所述数据预处理具体步骤如下：

1.1)根据三维矢量信息中建筑物的边界信息，将建筑物存储为多边形；

1.2)根据三维矢量信息中建筑物的层高和层数算出建筑物的高度，每幢建筑物存储多边形及对应的高度信息H；

1.3)通过栅格化处理，对研究区域的所有建筑物进行格式转换，得到数字高程模型数据；

1.4)对数字高程模型数据进行掩膜处理。

3.根据权利要求2所述的一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法，其特征在于，步骤2)所述通过多个观测点对研究区域内的全部建筑物进行360度扫描，描线角度间距为弧度，需要进行次扫描，每个观测点进行多次扫描，每次扫描过程中转入最大仰角β_max计算；

所述最大仰角的计算方法如下：搜寻与扫描线有相交的格网，并将所述格网的高度值Hij和行列编号i,j，存放在grid[K]数组中；对数组grid[K]遍历，每次取格网中一个建筑物的高度值H[K],计算观测点位置P0到格网grid[K]的中心的距离dis[K]，每次计算观测点p0与格网中心点的仰角β[K]，计算公式如下：β[K]＝arctan(dis[K]/H[K])；遍历grid[K]数组，取β[K]的最大值，作为本次扫描的最大仰角βmax；

对全部n次扫描的最大仰角进行统计平均仰角，得到对应观测点P0的天空遮挡率，其公式为：

与完全无遮挡的天空可视率1求差，即得到对应观测点的平均天空可视率

4.根据权利要求3所述的一种天空可视域数字地图的模拟分析及图像显示方法，其特征在于，步骤3)所述实测校核，使用鱼眼镜头相机在需实测校核的观测点的中心点将镜头水平放置拍摄照片，拍摄高度离地面为人眼实际高度，取1.5-1.6米，得到圆形照片；用经校核过的可见的天空部分的面积与圆形照片面积数据代入重复步骤2)的计算算法，获得经校核的平均天空可视率的数据。