[发明专利]基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法

说明书

技术领域

本发明适用于城市规划设计领域，尤其是规划设计方案阶段的一种建设用地平衡表制作方法。

背景技术

目前规划设计方案阶段使用PSD软件具有诸多优越性，其成果一般为JPG栅格图像。但基于栅格图像的相关的统计分析软件缺乏，导致“建设用地平衡表”很难制作。传统的统计方法需手工逐个色彩统计，然后输入到excel文件再进行分析，或重新制作CAD文件后借助其他插件进行统计，耗费大量时间。

目前图像统计技术主要有：使用离散数学方法计算图像中不规则图形的面积；使用工程数学“二分法（二值化）”方法得出各不规则图形的边界轮廓。

发明内容

本发明采用直接对栅格图像进行分析，得出不同色彩或灰度的图形面积，并按规划比例尺转换成用地面积，按照国家规范制作成标准的“建设用地平衡表”。进而可以为方案分析比较、改进方案提供依据。

本发明的具体技术方案是：

基于栅格图像的规划建设用地平衡表制作方法，包括：

步骤1、获取图片；

将现有规划方案图纸保存为常用图片格式（JPG、BMP、PNG）的彩色图或灰度图。图片可以由PHOTOSHOP等绘图软件绘制。

步骤2、设置标准色值的来源，通过提取图例色或直接按国标色得到参照值；

根据《城市用地分类与规划建设用地标准（GBJ 137—90）》要求，从彩色图或灰度图中提取不同用地性质的色块颜色RGB值，作为参照值。该值分别对应国标的R、C、M、W、T、S、U、G、D、E等10大类用地；也可按国标预设10大类色值。

步骤3 、以二值法处理毛边杂色、划分色彩边界；

根据彩色图或灰度图、参照值，用参照值加权平均法，赋予参照值一定的冗余度（即允许一定的色彩偏差），分清色彩边界，即可对彩色图或灰度图进行换色优化，去除毛边杂色，以简化计算，这一做法也叫“二值法”。

由于原始位图（即无损耗的图）保存为JPG等其它格式的图片后，会有精度损失，造成点的色值出现波动偏差，使得图片的色块边界模糊不清。故采用“二值法” 解决此问题，就是把 颜色RGB数值比较接近的若干点，进行二分化（即非此即彼），从而形成明确的边界。这样圈出来的色块，就认为是同一颜色的色块（即同一个用地性质），从而可更换为纯色，达到简化计算的目的。 

二分化的方法是，先取点的色值（是格式为(255,255,255),三个0－255的8位二进制数），然后由软件自动判断生成冗余偏差允许值，从而确定分界条件。也可以人工输入冗余值范围。

如果图片过于粗糙，则建议重新制图。

实际工作中基本可避免这一步，因为原始彩色图片可基本保证无杂色、或很少杂色。但此功能也非常实用，因为很多其他来源的图片可能经过了压缩，造成毛边、杂色等情况，该功能可以很好地发挥作用。

步骤4、扫描图片、获取原始像素点的色值

扫描彩色图或灰度图，索引记录各扫描点坐标、色值及数量。

扫描有三种方式：（1）全像素点遍历扫描。（2）栅格化遍历扫描。（3）随机离散抽样扫描。不同方式效率和精确程度有所不同。

其中，采用第（1）种方法对城市规划专业最适合。

步骤5、分类统计像素点

将灰度图或彩色图扫描点的索引记录与用地性质的色值进行匹配、分类统计，计算出各类用地性质的面积和比例。

计算方法主要步骤：

（1）从彩色图或灰度图中选取包容规划范围的长方形区域，根据比例尺标注计算出区域面积。

（2）空白区域边界扫描，利用离散数学方法计算出不规则边界的实际规划范围面积，排除无用区域。

（3）根据用地性质RGB参照值扫描得出的数据，利用工程数学模型计算出各用地性质面积和比例。

步骤6 、判断计算结果是否存在偏差：

（1）如存在重大偏差，则返回到步骤3流程。对原始彩色图或灰度图、结合参照值做进一步优化调整。

（2）如存在一般偏差，则返回到步骤4流程。选择其他扫描方式，或者三种扫描方式混合使用得出加权平均值。

步骤7、生成“建设用地平衡表”

将步骤5的结果按照（GBJ 137—90）的格式要求生成“建设用地平衡表”，即可提供给设计师判断方案是否符合要求。

本发明可进一步对接后续利用功能。可提供excel、GIS等公共格式的数据导出，CAD矢量化转化等。