一种房屋建筑规模快速计算方法与流程

本发明涉及一种计算方法，尤其涉及一种房屋建筑规模快速计算方法。

背景技术：

房屋建筑是指在规划设计地点，为用户或投资人提供进行生活、生产、工作或其他活动的实体。建筑规模的大小是评价一个城市发展水平的重要指标，也是城市规划的一个重要参考。因此，对于房屋建筑规模的测算十分重要。

目前，对于房屋建筑的计算还停留在面积计算的层面，即还停留在二维维度上去考量城市建筑规模的大小，然而，现如今随着房屋建筑建设的不断发展，面积计算的层面难以客观、准确的评价城市发展水平，并且，目前也尚未有成熟的快速计算区域内房屋建筑规模(三维)的方法，因此，亟需提供一种计算快速且简单易懂的房屋建筑规模快速计算方法。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种房屋建筑规模快速计算方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种房屋建筑规模快速计算方法，包括以下步骤：

步骤s1、获取区域范围内的dsm数据和房屋建筑矢量数据；

步骤s2、根据dsm数据，提取区域范围内dtm数据；

步骤s3、获取区域范围内的ndsm数据；

步骤s4、遍历区域范围内的所有房屋建筑物，对每一房屋建筑物，根据其覆盖的ndsm象元方格计算房屋建筑物体积；

步骤s5、遍历区域范围内所有房屋建筑物，根据房屋建筑物体积，计算建筑物规模；

步骤s6、计算区域范围内所有房屋建筑的建筑规模之和。

进一步地，步骤s1中，dsm数据为数字地表模型，房屋建筑矢量数据为根据影像提取或外业实测的shp格式数据。

进一步地，步骤s2中，采用geomaticafocus应用程序中的dem编辑工具完成dsm数据中提取dtm数据。

进一步地，步骤s3中，将区域范围内的dsm数据与提取到的dtm数据做差值，差值后得到了消除地形影响的规格化的dsm，即得到ndsm。

进一步地，步骤s4中，将ndsm数据与房屋建筑矢量数据叠加，遍历范围内所有房屋建筑矢量。

进一步地，具体计算过程为：对每一房屋建筑物，设该房屋建筑包含n个ndsm象元方格，每个象元方格的面积为s，每个象元方格对应的高度信息：h1，h2，...,hn。则每一房屋建筑体积为：

其中，n为每个房屋建筑包含的ndsm象元方格数，i为从1到n的整数，j为从1到m的整数，s为ndsm象元方格面积，hi为房屋建筑的第i个ndsm象元方格代表的高值。

7、根据权利要求6所述的房屋建筑规模快速计算方法，其特征在于：步骤s5中，建筑物规模的具体计算过程为：区域范围内房屋建筑有m个，按照房屋建筑平均层高hi计算房屋建筑层数，求得房屋建筑规模sj为：

其中，vj为第j个房屋建筑物体积，sj为第j个房屋建筑的建筑规模，m为区域范围内房屋建筑个数，j为从1到m的整数。

进一步地，步骤s6中，遍历区域范围内所有房屋建筑，则区域范围内总房屋建筑规模s为：

其中，sj为第j个房屋建筑的建筑规模，m为区域范围内房屋建筑个数，j为从1到m的整数，vj为第j个房屋建筑物体积，hi为房屋建筑平均层高，n为每个房屋建筑包含的ndsm象元方格数，i为从1到n的整数，s为ndsm象元方格面积，hi为房屋建筑的第i个ndsm象元方格代表的高值。

本发明公开了一种房屋建筑规模快速计算方法，从三维层面上进行房屋建筑规模的计算，克服了现有的面积计算的层面难以客观、准确的评价城市发展水平的问题；并且，本发明能在短时间内计算出一定区域内的房屋建筑总体规模，计算方法简单易懂，能够快速计算使得效率极高，为城市或区域总体评价及规划提供数据支撑。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明实施例中dsm数据图。

图3为本发明实施例中dtm数据图。

图4为本发明实施例中ndsm数据图。

图5为本发明实施例中对象a的ndsm象元方格示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种房屋建筑规模快速计算方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤s1、获取区域范围内的dsm数据和房屋建筑矢量数据；

步骤s2、根据dsm数据，提取区域范围内dtm数据；

步骤s3、获取区域范围内的ndsm数据；

步骤s4、遍历区域范围内的所有房屋建筑物，对每一房屋建筑物，根据其覆盖的ndsm象元方格计算房屋建筑物体积；

步骤s5、遍历区域范围内所有房屋建筑物，根据房屋建筑物体积，计算建筑物规模；

步骤s6、计算区域范围内所有房屋建筑的建筑规模之和。

在步骤s1中，dsm数据为数字地表模型，可利用机载激光扫描制图系统获取区域范围内的dsm数据，dsm数据包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度信息的地表高程模型；房屋建筑矢量数据为根据影像提取或外业实测的shp格式数据，如：获取区域范围内遥感影像，对房屋建筑进行识别和矢量化，得到区域范围内的房屋建筑矢量数据。

在步骤s2中，从dsm中提起dtm，可采用geomaticafocus应用程序中的dem编辑工具完成，dtm数据是以密集的地形模型点的坐标x、y、z表达地面形态的数字地形模型。

在步骤s3中，将区域范围内的dsm数据与提取到的dtm数据做差值，差值后得到了消除地形影响的规格化的dsm，即得到ndsm，ndsm是归一化数字表面模型。

在步骤s4中，将ndsm数据与房屋建筑矢量数据叠加，遍历范围内所有房屋建筑矢量。具体计算过程为：对每一房屋建筑物，假设该房屋建筑包含n个ndsm象元方格，每个象元方格的面积为s，每个象元方格对应的高度信息：h1，h2，...,hn。则每一房屋建筑体积为：

其中，n为每个房屋建筑包含的ndsm象元方格数，i为从1到n的整数，j为从1到m的整数，s为ndsm象元方格面积，hi为房屋建筑的第i个ndsm象元方格代表的高值。

在步骤s5中，建筑物规模的具体计算过程为：区域范围内房屋建筑有m个，按照房屋建筑平均层高hi计算房屋建筑层数，求得房屋建筑规模sj为：

其中，vj为第j个房屋建筑物体积，sj为第j个房屋建筑的建筑规模，m为区域范围内房屋建筑个数，j为从1到m的整数。

在步骤s6中，遍历区域范围内所有房屋建筑，则区域范围内总房屋建筑规模s为：

其中，sj为第j个房屋建筑的建筑规模，m为区域范围内房屋建筑个数，j为从1到m的整数，vj为第j个房屋建筑物体积，hi为房屋建筑平均层高，n为每个房屋建筑包含的ndsm象元方格数，i为从1到n的整数，s为ndsm象元方格面积，hi为房屋建筑的第i个ndsm象元方格代表的高值。

对于本发明所公开的房屋建筑规模快速计算方法，最终从三维层面上计算得到总房屋建筑规模s，能够为城市或区域总体评价及规划提供更加客观准确的数据支撑。对于本发明是利用区域dsm数据，经处理得到房屋建筑的ndsm数据，然后与根据影像提取或外业实测的shp格式房屋建筑数据叠加套合，求得区域内总建筑规模，能够在短时间内快速计算出一定区域内的房屋建筑总体规模，简单易懂，计算效率极高。

下面结合具体的实施例，对本发明所公开的房屋建筑规模快速计算方法，做进一步详细的说明。

如图2所示，是利用机载激光扫描制图系统获取的区域范围内dsm，采用geomaticafocus应用程序中的dem编辑工具从dsm提取dtm，dtm如图3所示；再用两者做差值，得到图4所示的区域内ndsm数据图；再将房屋矢量数据与得到的ndsm数据套合，以其中的一个房屋为例，即图4中的对象a，该房屋内包含多个ndsm象元方格，每个象元格面积相同，且每个象元格都有自己的高度值。计算出每个象元的体积：v＝s*h，然后累计象元方格求和得到单个房屋体积，单个房屋体积再除以平均层高hi，得到单个房屋建筑规模。按照此方法，对区域范围内每一个的房屋建筑都计算得到房屋建筑规模，最后对所有的房屋建筑规模求和，得到区域总建筑规模。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。