[发明专利]一种基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法

说明书

本发明公开了一种基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法，步骤包括：获取建筑矢量数据、POI数据以及AOI数据；将各个POI数据点与各自最接近的建筑矢量进行连接；计算每个建筑矢量各个功能类型的权重总值Q_i；计算各个功能类型的权重总值比例PR，并将PR最大的功能类型作为建筑矢量的建筑类型；利用建筑矢量内部及周围一定范围内不同类型的POI数据，结合权重赋值划分建筑功能类型，并利用AOI数据对余下未识别建筑进行补充识别，以实现城市建筑的功能分类。该城市建筑功能分类方法相较于传统收集方法和单使用POI核密度计算的方法而言更为快速、准确、范围更广、分类更详细。

技术领域

本发明涉及一种城市建筑分类方法，尤其是一种基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法。

背景技术

城市建筑作为城市形态的重要因素之一，是人类活动的主要场所和社会发展的重要载体，也是城市空间结构研究的基本单元。城市建筑的三维信息是分析城市物理环境科学性与合理性的重要依据，同样的，城市建筑的功能属性影响建筑内活动人员的使用情况，对研究能耗计算、城市规划、土地利用、人口热度等起到科学支撑。近年来，学者们致力于研究城市建筑功能分类的标准定义及方法，但还未形成统一的分类标准。在分类方法方面，由于政府公开数据较少，城市建筑的功能属性主要靠人工收集和整理，这种方法实施复杂、工作量大、效率低，不适用于宏观尺度城市建筑大批量分类。随着大数据时代的到来，多源地理大数据由于其简单易得、更新快、数据量全的优点，是城市建筑功能分类技术研究的新方向。

目前现有技术仍存在一些问题：一、准确度低，由于只利用POI数据源，城市尺度内部分建筑未包含POI点，无法被完全识别并分类；二、处理区域范围小，目前研究采用的方法只适用于城市内片区的建筑功能分类，无法做到城市大批量、快速处理；三、功能类型少，分类精细程度越高，分类方法越复杂，城市建筑功能分类方法大多将城市建筑分为住宅类和非住宅类，无法服务于分类需求更高的城市尺度建筑研究。

因此，有必要设计出一种基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法，具有效率更高、范围更广、分类更详细，适用性更强的优点，为以城市建筑为研究对象的研究提供精确数据源。

发明内容

发明目的：提供一种基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法，能够基于现有多源大数据将城市建筑按使用功能分为住宅类、学校类、办公就业类、商业服务类、公共服务类等五大类建筑，为以城市建筑为研究对象的研究提供精确数据源。

技术方案：本发明所述的基于多源数据和权重系数法的城市建筑功能分类方法，包括如下步骤：

步骤1，获取待分类区域的建筑矢量数据、POI数据以及AOI数据，并对获取的POI数据进行预处理；

步骤2，将建筑矢量数据以及预处理后的POI数据导入ArcGIS软件，再将POI数据中的各个 POI数据点与各自最接近的建筑矢量进行连接，使得POI数据点落入其中的面为该POI数据点最接近的面，使每个POI数据点增加相连接的建筑矢量的属性字段；

步骤3，根据各个POI数据点的属性字段统计出各个建筑矢量对应的各个功能类型的POI数据点的数量，并乘以相应权重q_j，计算每个建筑矢量的各个功能类型的权重总值Q_i；

步骤4，利用权重总值Q_i计算各个功能类型的权重总值比例PR，并将权重总值比例PR最大的功能类型作为建筑矢量的建筑类型。

进一步的，还包括如下步骤：

步骤5，利用ArcGIS软件的空间连接功能对步骤4后未成功分类的建筑按照范围阈值对照表与POI数据进行空间连接，从而识别出对应的建筑类型。

进一步的，还包括如下步骤：