一种基于网络图片的建成环境景观特征识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种建成环境景观特征识别方法，尤其是一种基于网络图片的建成环 境景观特征识别方法，属于城市规划领域中的城市景观研宄领域。
【背景技术】
[0002] 辨识城市环境的景观特征是城乡规划与设计的前提和基础，而民众的拍摄行为为 识别简称环境的景观特征提供了大量素材。摄影图片进行旅游地视觉研宄一直是学者关注 的热点。
[0003] 现阶段，有不少学者通过媒介表达研宄城市或者街区的视觉意向，如刘敬凭借电 影的画面来研宄多个城市的空间意象，如赵渺希利用谷歌图片进行主因子分析，刻画了广 东21个城市的景观风貌。但目前国内尚无利用网络图片进行建成环境景观辨识的相关研 宄。
[0004] 杨俊宴、史宜在申请号为201310097613. 7的发明专利申请中公开了一种城市天 际轮廓线立面正射影像图的快速获取和测量方法，但是并没有对图像的内容和拍摄行为信 息进行解读。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于网络图片的建成 环境景观特征识别方法，该方法可以对城市建成环境景观进行网络视觉形象分析，具有可 复制性和可操作性，并利用网络图片的拍摄者视觉分析和拍摄行为的还原分析，具有时效 性和客观性。
[0006] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0007] -种基于网络图片的建成环境景观特征识别方法，包括以下步骤：
[0008] S1、利用百度图片搜索引擎获取目标环境和类似建成环境的摄影图片库；
[0009] S2、针对目标环境，使用AutoCAD记录摄影拍摄行为中的拍摄站立点、拍摄视觉中 心点和拍摄视线进行记录；
[0010] S3、针对目标环境，将拍摄站立点、拍摄视觉中心点和拍摄视线导入ArcGIS的分 析平台，利用ArcGIS软件分析景观地网络图片视觉敏感区并对敏感度分析；
[0011] S4、利用目标环境和类似建成环境网络摄影图片库，记录两者网络摄影图片要素 属性，利用SPSS软件的独立样本T检验筛选出目标环境视觉特色要素；
[0012] S5、针对目标环境和类似建成环境，综合以上视觉信息分布情况，建立特征要素属 性表，将行定义为特征要素，将列定义为拍摄站立点、视觉中心点、拍摄视线区域，进行要素 重要性的判别，指导目标环境的景观格局优化。
[0013] 作为一种实施方案，步骤S1中，所述利用百度图片搜索引擎获取目标环境和类似 建成环境的摄影图片库，具体包括：
[0014] S11、利用百度图片查询目标环境名称，并按顺序下载所有图片搜索结果，将图片 搜索结果中与目标环境无关的图片删除，选取图片搜索结果中前1200张图片，作为目标环 境网络摄影图片库；
[0015] S12、利用百度图片分别查询若干类似建成环境名称，并分别按顺序下载所有图片 搜索结果，将图片搜索结果中与各类似建成环境无关的图片删除，分别选取各个图片搜索 结果中前200张图片，共1200张图片作为类似建成环境网络摄影图片库。
[0016] 作为一种实施方案，步骤S2中，所述使用AutoCAD记录摄影拍摄行为中的拍摄站 立点、拍摄视觉中心点和拍摄视线进行记录，具体包括：
[0017] S21、将目标环境网络摄影图片库按照拍摄的地理位置分类；
[0018] S22、在目标环境现场观察，对照目标环境网络摄影图片库中的每一张图片，以目 标环境平面图作为工作底图，将每一张图片的对角线交点拍摄位置作为视觉中心点，通过 现场还原的方式，在CAD平面图中分别将拍摄站立点、视觉中心点和拍摄视线画在CAD工作 底图上。
[0019] 作为一种实施方案，步骤S3中，针对目标环境，将拍摄站立点、拍摄视觉中心点和 拍摄视线导入ArcGIS的分析平台，利用ArcGIS软件分析景观地网络图片视觉敏感区并对 敏感度分析，具体包括：
[0020] S31、将拍摄站立点、视觉中心点和拍摄视线的CAD数据分别导入ArcGIS软件中进 行GIS空间落位与坐标纠偏；
[0021] S32、打开ArcGIS软件中的ArcToolbox，利用Spatial Analyze工具对拍摄站立点 和视觉中心点进行点密度分析操作，对拍摄视线进行线密度分析操作，分别得到目标环境 拍摄站立点密度值、视觉中心点密度值和拍摄视线密度值；
[0022] S33、利用INT工具使目标环境拍摄站立点密度值、视觉中心点密度值和拍摄视线 密度值变为整形数据，得到整型拍摄站立点密度分布、整型视觉中心点密度分布和整型拍 摄视线线密度分布；
[0023] S34、利用ArcGIS软件计算拍摄站立点敏感度、拍摄视觉中心点敏感度和拍摄视 线敏感度；
[0024] S35、利用ArcGIS软件对拍摄站立点敏感度、拍摄视觉中心点敏感度和拍摄视线 敏感度由高到低分为三个级别的视觉敏感度。
[0025] 作为一种实施方案，步骤S34中，所述拍摄站立点敏感度、拍摄视觉中心点敏感度 和拍摄视线敏感度的计算，具体为：
[0026] 1)利用处理过的整型拍摄站立点密度值，ArcGIS属性表中新建字段，计算点密度 平均值，点密度平均值石的计算公式为：
[0028] 其中，n为栅格点的总数，匕为栅格点数值；
[0029] 2)将点密度值的计算结果导出到Excel，在Excel中计算标准差，标准差的计算公 式为：
[0031] 其中，Mi为标准差，n为栅格点的总数，b 栅格点数值，5为点密度平均值；
[0032] 3)利用密度分析与栅格图层叠加分析技术，进行拍摄站立点敏感性分析，对于某 一点的敏感度分析计算公式为：
[0034] 其中，&为某点的敏感度，Mi为拍摄视线密度标准差，bi为栅格点数值，石为拍摄 视线密度平均值；
[0035] 4)新建矢量格式数据，新建字段，将点平均密度值赋予到属性表当中；
[0036] 5)利用根据字段值将矢量数据转换为栅格数据工具，将上述矢量数据分别转为栅 格数据，得到代表点平均密度值栅格图层；
[0037] 6)根据敏感度计算公式，利用ArcGIS中MapAlgebra工具进行地图叠加计算，得 到拍摄站立点敏感度分布图；
[0038] 7)重复上述步骤1)至步骤6)的方法，得到拍摄视觉中心点敏感度分布图和拍摄 视线敏感度分布图。
[0039] 作为一种实施方案，步骤S4中，所述利用目标环境和类似建成环境网络摄影图片 库，记录两者网络摄影图片要素属性，具体包括：
[0040]S41、根据目标环境网络摄影图片库和类似建成环境网络摄影图片库，将所有图片 中的视觉要素记录在Excel表格中；
[0041]S42、对每张网络图片依次编号，将视觉要素作为每张编号图片的备选要素属性， 若图片中出现某要素则记录为1，否则为0 ;
[0042]S43、添加图片归属属性，目标环境图片记录为1和类似建成环境图片记录为2,结 果保存为目标环境网络摄影图片要素属性表和类似建成环境网络摄影图片要素属性表。
[0043] 作为一种实施方案，步骤S4中，所述用SPSS软件的独立样本T检验筛选出目标环 境视觉特色要素，具体包括：
[0044]S44、根据目标环境网络摄影图片要素属性表和类似建成环境网络摄影图片要素 属性表，利用SPSS软件对目标环境和类似建成环境视觉要素进行独立样本T检验分析，独 立样本T检验的公式为：
[0046]其中，tk为T检验统计量，和^分别为目标环境和类似建成环境中编号为 k的摄影图片要素属性值，ni,k和n2,k分别为目标环境和类似建成环境中编号为k的摄影图 片样本数量，Sl,k和S2,k分别为目标环境和类似建成环境中编号为k的摄影图片要素属性值 的样本方差；
[0047] S45、T检验统计量tk即为各要素显著性指标，若某元素tk值大于0. 1，则舍去该元 素，若某元素tk值不大于0. 1，则保留该元素作目标环境视觉特色要素并对应记录其t k值， 将