建筑点群在城市3维形态量化中的应用

利用将建筑实体进行高度抽象，提出了建筑点群，以GIS的空间分析理论为依据，通过实体高度、起伏度、空间聚集度三个指标对城市的3维形态进行量化与分析。选取南京市主城区为实验样区，提取该区域的建筑点群，用三个指标对实验样区内3维形态的空间分布格局和时间发展特点进行定量分析与描述。实验结果证明，这三个指标从不同角度分析了建筑实体在区域内的组合方式，能够在一定程度上反映城市3维形态的基本特征，有助于对城市空间分布格局及城市历史演变过程的研究。     

3维GIS融入控制性详细规划的理论研究和实现

随着城市建设的快速发展,城市规划管理的复杂程度、管理难度的逐渐增加．控制性详细规划在城市空间形态控制上的缺陷日益显现,由于缺少有效的控制手段。对3维空间考虑相对较少,很难对建筑形体和城市形态方面进行引导和控制。3维GIS形象真实地描述了城市3维地理空间的内容,它不仪具有虚拟现实表现的真实感,而且具有真实的地理坐标．具有空间分析和空间运算能力,能为控详规划提供强有力的技术手段。如何将3维GIS融人到控制性详细规划中,利用3维GIS技术手段,解决控详规划管理过程中的实际问题,足本文研究和阐述的关键问题。     

三维城市地质空间数据库数据组织及模式设计

如何建立高效的数据组织以及存储模式是三维城市地质数据库必需要解决的两大基础性问题。本文通过引入基于地学属性的三维矢量数据组织方法以及基于类八叉树的真三维体数据组织方法,解决了传统海量三维空间数据无法在数据库中高效组织和访问的问题,从而在真正意义上实现了三维城市地质空间数据的数据库组织;并在此基础之上,针对城市地质空间数据的特点,提出了元数据驱动的数据存储模式,有效地增强了三维城市地质空间数据库的可扩展性和灵活性。     

参数化建模技术应用研究——以城市设计为例

城市设计是控规中不可或缺的引导性内容。随着理论与编制方法的不断创新,城市设计已发展到了以形态整体性理论重构为目标的第四代范型,而三维形态不仅是城市设计的表现形式,也是揭示和把握城市演变进程特征和规律的重要手段,能够有效弥补和提高控制性详细规划指标在三维空间上的乏力和不足。本文以两个实验区为基础,尝试将控规指标作为参数导入CityEngine参数化建模软件中,再利用GIS平台对模型实施空间分析,实现了"建模—分析—编制"动态关联的参数化规划设计流程,使城市设计的引导性作用更加直观、高效。     

城市规划三维决策支持系统设计与实现

随着中国城市化进程的加快,城市建设面临日益复杂的空间关系与空间决策,特别是建设项目的规划决策不断影响着城市环境的协调性,基于二维平面图和效果图的规划决策已不能满足城市管理的需要。提出了建立真实现状三维环境和真实虚拟规划模型相结合的技术方法,研究了多种三维空间分析技术,开发了实用的系统,并投入工程化应用,取得了良好的效果。     

基于扩展空间句法的城区人口密度估算方法

城市人口密度是人口空间分布的重要指标,对城市交通、安全、规划和管理都有着重要意义。针对传统的人口密度估算方法在数据要求、可操作性以及精度方面的不足,本文提出一种基于扩展空间句法的城市人口密度估算方法。该方法通过城市空间可达性与城市行人流量的相关关系,估算城市人口密度的空间分布情况。经过实验验证表明,与传统估算方法相比,该方法需要的人口统计数据较少,可操作性强,与G IS软件无缝融合,通过反距离权重法(IDW)可使模拟估算结果连续,试验验证表明该方法适用于城镇地区人口密度估算。     

城市空间三维地图及其在智慧城市中的应用

对城市空间三维地图相关的关键技术进行了系统梳理,结合深圳市拟建设的"数字政府"基础时空平台——"深圳市可视化城市空间数字平台"开展实例研究。结果表明,从二维地图可视化提升到城市空间的三维地图可视化,需要从现有的空间数据模型、数据组织与调度逻辑、地图可视化表达方法等方面开展研究,形成城市级的三维数据可视化表达核心框架,满足各类城市应用可视化渲染与仿真需求。     

基于三维GIS技术的城市热环境和风环境应用展示系统建设

三维GIS技术通过集成多种二三维数据,可以真实、直观地模拟城市空间关系,被越来越多地运用在城市规划应用领域。利用三维GIS技术建设城市热岛风道应用展示系统,模拟城市热环境和风环境,其成果用于福州城市规划设计及研究。     

重庆市主城区城市路网演变分析及与城市扩张耦合性研究

研究结合重庆市主城区2011-2017年高分辨率遥感影像和相关地形图、规划资料及交通专题资料信息等,提取城市路网和城市建设用地数据,基于GIS操作平台,采用空间核密度方法分析主城区城市路网时空演变特征,探索城市路网空间分布规律,以街道(镇)为研究单元分析城市道路与城市用地扩张之间的耦合关系,为合理规划交通道路布局,促进城市扩张与道路网络的协调发展提供了重要参考依据。结果表明,主城区城市路网分布具有空间不均衡性特征,路网演变有明显的方向性,以东西两翼带状区域变化为主,路网密度变化集中在低密度区。与城市用地扩张相关性研究中发现,城市路网是城市扩张的主要驱动力之一,路网中密度区域对城市扩张的驱动效应最明显。     

Mapping collective human activity in an urban environment based on mobile phone data

Identifying and characterizing variations of human activity – specifically changes in intensity and similarity – in urban environments provide insights into the social component of those eminently complex systems. Using large volumes of user-generated mobile phone data, we derive mobile communication profiles that we use as a proxy for the collective human activity. In this article, geocomputational methods and geovisual analytics such as self-organizing maps (SOM) are used to explore the variations of these profiles, and its implications for collective human activity. We evaluate the merits of SOM as a cross-dimensional clustering technique and derived temporal trajectories of variations within the mobile communication profiles. The trajectories’ characteristics such as length are discussed, suggesting spatial variations in intensity and similarity in collective human activity. Trajectories are linked back to the geographic space to map the spatial and temporal variation of trajectory characteristics. Different trajectory lengths suggest that mobile phone activity is correlated with the spatial configuration of the city, and so at different times of the day. Our approach contributes to the understanding of the space-time social dynamics within urban environments.     

一种便捷的城市三维景观可视化方法

本文提出了基于城市CAD地形图和高分辨率遥感影像的城市景观三维建模方法。利用建筑物的多边形和层数属性,在二维GIS软件中以建筑物多边形为底、层数乘以每层高度为高,生成立柱体。再把立柱体和正射影像投影到DEM上,得到城市三维景观模型。本研究以南京市新街口地区为例,实验结果表明,该方法是一条经济而高效的城市景观三维可视化途径,可广泛应用在城市GIS的相关研究中。     

An effective Building Neighborhood Green Index model for measuring urban green space

Urban green space forms an integral part of urban ecosystems. Quantifying urban green space is of substantial importance for urban planning and development. Considering the drawbacks of previous urban green space index models, which established either through a grid method or green distribution, and the difficulty of the validation process of earlier urban green space index models, this study exploits the advantages of multisource high-resolution remote sensing data to establish a Building Neighborhood Green Index (BNGI) model. The model which analyzes the spatial configuration of built-up areas and the vegetation is based on the building-oriented method and considers four parameters – Green Index (GI), proximity to green, building sparsity, and building height. Comparing BNGI with GI in different types of characteristic building regions, it was found that BNGI evaluates urban green space more sensitively. It was also found that high-rise low-sparsity area has a lower mean value of BNGI (0.56) as compared with that of low-rise low-sparsity neighborhood (0.62), whereas mean GI (0.24) is equal for both neighborhoods. Taking characteristics of urban building and green types into consideration, BNGI model can be effectively used in many fields such as land suitability analysis and urban planning.     

3D GIS支持下的城市地质调查

阐述了3D GIS和城市地质调查的概念和理论,在3D GIS技术支持下开展了天津市城市地质调查工作,建立了真三维地质结构并模拟了地铁2号线开挖模型,清晰、准确和形象地反映了天津市复杂的城市地质构造形态,为城市安全、地下空间开发提供了核心解决方案。     

三维激光扫描技术在城市地下空间测量中的应用研究

为验证三维激光扫描技术在城市地下空间测量中应用的可行性,本文在实验基础上,叙述其应用的过程、点云拼接的方法、工作效率,推证评定扫描精度的原理等。实验结果表明,扫描测图和全站仪测图比较,外业工作的时间前者是后者的1/3,内业成图时间后者是前者的3倍,前者的平面精度为2.6 cm,后者为4.6 cm,证明三维激光扫描技术不但可用于城市地下空间测量,而且具有较高的效率。     

设施POI分布热点分析的网络核密度估计方法

设施POI(point of interest)在城市地理空间中往往聚集分布,呈现热点特征。对该类POI分布热点的分析大多采用基于欧氏距离的空间密度估计,忽略了城市空间通达、连接是沿着街道路径的事实,从而很难准确、客观地反映城市功能的热点布局。本研究针对该缺陷,利用基于网络路径距离的核密度计算方法确定热点的区域密度,并提出了一种简单、高效的网络分析算法。该算法扩展二维栅格膨胀操作,以一维形态算子的连续扩展计算POI在网络单元上的密度值,通过评价试验表明,该算法比现有算法具有更好的性能和可扩展性。通过实际POI数据分析发现,考虑街道网络约束的热点范围可凸显设施功能沿交通网络布局的空间特征,为区域规划、导航以及地理信息查询等应用提供有价值的空间知识与信息服务。     

城市地下空间三维地籍的建立

随着城市建设中地下空间的开发,传统的二维地籍已难以满足地籍管理在三维方向上的扩展,迫切需要利用三维地籍对地下空间进行数据管理和空间确权。本文基于地下空间开发中各类地物的空间特征,首先从三维自然特性与法律特性两个方面建立了三维地籍的概念,并进而阐述了三维地籍数据模型以及二维地籍与三维地籍的一体化数据管理方法。     

3维地理信息系统在城市轨道交通中的应用分析

随着城市轨道交通的快速发展,其庞大、复杂、多专业、多门类的特点对城市交通管理工作提出了更高的要求。3维GIS是目前测绘学科研究的热点之一,作为GIS发展的趋势,在诸多行业中扮演着重要的角色,应用日趋广泛和深入。本文结合城市轨道交通论述了3维GIS的发展现状,对其在城市轨道交通领域的应用进行了分析。