[发明专利]基于平面格局三要素和分形计算的城市形态分析管控方法

摘要

本发明公开了一种基于平面格局三要素和分形计算的城市形态分析管控方法，通过获取研究城市地图资料、划分多个典型研究区域、将平面格局三要素分解开来分别进行分形计算得出分维值及获取不同研究子区域平面格局三要素分维值D柱状图，归纳概括出研究区域平面格局三要素的分维特征，提出优化建议，在城市规划设计与管理中对城市平面格局进行合理的管控。本发明将平面格局三要素框架与分形计算方法结合，通过分维值这一量化数据对城市平面格局进行合理的掌控；同时将传统城市形态研究方法结合GIS等新技术手段，简化操作过程，减少工作量，提高研究效率，计算结果高效且准确。

主权项

一种基于平面格局三要素和分形计算的城市形态分析管控方法，其特征在于，包括：1)获取表现研究区域平面格局三要素的地图资料；所述平面格局三要素包括街道、地块以及建筑基底；所述地图资料为CAD图或GIS图；2)结合所述地图资料中平面格局三要素的形态特征划分若干个子研究区域；3)分别提取所述地图资料中研究区域的街道、地块及建筑基底平面底图要素，以线要素文件导入ArcGIS平台；4)使用分形计算中的矢量网格法分别计算出研究区域三要素的分维值；包括：4.1)选定一个矩形区域覆盖一个子研究区域，将其逐步分成4n的等分，其边长分成2n的等分；4.2)在ArcGIS平台中将划分的n个尺寸网格分别与街道要素底图叠加，汇总得出不同尺寸r网格对应的非空网格数N(r)；将r和N(r)的数据取自然对数；将得到的ln(r)与lnN(r)数值导入图式分析软件中，作出线性回归图，并求出线性回归公式和相关系数R2；检验相关系数，线性回归方程的斜率K即为子研究区域中的街道要素分维值；4.3)在ArcGIS平台中将划分的n个尺寸网格分别与地块要素底图叠加，重复步骤4.2)的计算过程计算出子研究区域中的地块要素分维值；4.4)在ArcGIS平台中将划分的n个尺寸网格分别与建筑基底底图叠加，重复步骤4.2)的计算过程计算出子研究区域中的建筑基底要素分维值；4.5)选取其它子研究区域重复步骤4.1)至步骤4.4)，统计得出所有子研究区域三要素的分维值；5)将计算得出的三要素分维值列表数据导入Excel中，生成不同子研究区域各要素分维值D柱状分布图；并分别计算出不同子研究区域街道要素、地块要素、建筑基底要素各自的平均分维值，依据柱状分布图对多组数据进行整理及直观地对比分析；6)结合研究区域历史资料信息对所述柱状分布图所反映的数字信息给出合理的解释；归纳概括出研究区域平面格局三要素的分维特征，提出优化建议，在城市规划设计与管理中对城市平面格局进行合理的管控。