[发明专利]一种城市立体空间紧凑性测度方法及系统

说明书

本发明公开一种城市立体空间紧凑性测度方法及系统，所述方法包括：选取立体紧凑性测度指标；将城市空间进行网格划分，得到单位网格为正方体的城市立体空间网格；根据所述立体紧凑性测度指标和城市立体空间网格，构建城市立体紧凑性模型；分别计算任意两个单位网格内城市建筑体积，以及相对应的城市建筑所在单位网格的质心距离；根据所述城市建筑体积和所述质心距离，利用所述城市立体紧凑性模型计算城市立体空间紧凑性指数，所述城市立体空间紧凑性指数越大表明城市立体空间越紧凑。本发明能更加全面、科学地研究城市立体空间形态，实现对城市立体空间形态的紧凑性的定量测量。

技术领域

本发明涉及城市生态学、地理信息技术、遥感技术交叉的技术领域，特别是涉及一种城市立体空间紧凑性测度方法及系统。

背景技术

紧凑城市形态及其调控是城市实现可持续发展的有效手段之一，能够形成节约土地资源、改善交通出行、提高基础设施使用效率、减少环境污染以及维持生态系统服务等诸多正面环境效应，因此，构建紧凑性测度模型，定量化的对紧凑城市进行研究具有重要意义。目前已有的定量化紧凑性测度模型主要包括：城市空间形态特征测度方法和多指标综合计量测度方法，但这些测度方法仅从二维平面角度对城市紧凑性进行分析，难以针对现实城市的立体空间形态进行更为精确的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市立体空间紧凑性测度方法及系统，以更加全面、科学地研究城市立体空间形态，实现对城市立体空间形态的紧凑性的定量测量。

为实现上述目的，本发明提供了一种城市立体空间紧凑性测度方法，包括：

选取立体紧凑性测度指标，所述立体紧凑性测度指标包括城市建筑体积和城市建筑之间的距离；

将城市空间进行网格划分，得到单位网格为正方体的城市立体空间网格；

根据所述立体紧凑性测度指标和城市立体空间网格，构建城市立体紧凑性模型；

分别计算任意两个单位网格内城市建筑体积，以及相对应的城市建筑所在单位网格的质心距离；

根据所述城市建筑体积和所述质心距离，利用所述城市立体紧凑性模型计算城市立体空间紧凑性指数，所述城市立体空间紧凑性指数越大表明城市立体空间越紧凑。

可选的，所述城市立体紧凑性模型为G为万有引力常量，V_i和V_j分别代表任意两个单位网格i和j内的城市建筑的体积，r为城市建筑所在的两个单位网格i和j的质心距离。

可选的，所述将城市空间进行网格划分，得到单位网格为正方体的城市立体空间网格，具体包括：

将城市空间按照长宽高均为设定长度划分，得到边长为设定长度的正方体的单位网格；所述设定长度依照研究尺度进行设定；

拼接多个单位网格组成城市立体空间网格。

可选的，所述根据所述城市建筑体积和所述质心距离，利用所述城市立体紧凑性模型计算城市立体空间紧凑性指数，所述城市立体空间紧凑性指数越大表明城市立体空间越紧凑，具体包括：

根据任意两个单位网格内城市建筑体积，计算城市立体空间网格中所有建筑的总体积；

根据任意两个单位网格的质心距离，计算城市立体空间网格中城市建筑所在的两两单位网格的质心距离；

获取城市立体空间网格中所述单位网格的数量；

按照公式计算城市立体空间紧凑性指数；其中，VCI为城市立体空间紧凑性指数，G为万有引力常量，V_i和V_j代表任意两个单位网格i和j内的城市建筑的体积，d(i,j)为城市建筑所在的单位网格i和j的质心距离，c为常量，N为城市立体空间网格中所述单位网格的数量。