一种基于GIS的空间计算设备及空间规划分析方法与流程

本发明涉及gis的空间计算，具体为一种基于gis的空间计算设备及空间规划分析方法。

背景技术：

1、gis是地理信息系统，是指在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”，也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”，古往今来，几乎人类所有活动都是发生在地球上，都与地球表面位置(即地理空间位置)息息相关，随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统(geography information system，gis)以及在此基础上发展起来的“数字地球”、“数字城市”在人们的生产和生活中起着越来越重要的作用。gis可以分为以下五部分：人员，是gis中重要的组成部分。开发人员必须定义gis中被执行的各种任务，开发处理程序。熟练的操作人员通常可以克服gis软件功能的不足，但是相反的情况就不成立。好的软件也无法弥补操作人员对gis的一无所知所带来的负作用。数据，精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。硬件，硬件的性能影响到软件对数据的处理速度，使用是否方便及可能的输出方式。软件，不仅包含gis软件，还包括各种数据库，绘图、统计、影像处理及其它程序。过程，gis要求明确定义，一致的方法来生成正确的可验证的结果，但在现有的gis的空间计算设备中通常都是通过大致量取的方式对规划区域进行面积检测，不便于对区域内的建筑总面积进行计算，粗略计算容易造成规划存在误差，在规划后不符合要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于gis的空间计算设备及空间规划分析方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于gis的空间计算设备，包括gis空间采集单元、gis中央数据处理终端、地理数据成分采集单元、空间计算单元、建筑物面积快速计算单元、地理环境识别单元和gis调整单元，所述gis空间采集单元与gis中央数据处理终端双向连接，所述地理数据成分采集单元与gis中央数据处理终端双向连接，所述空间计算单元与gis中央数据处理终端双向连接，所述空间计算单元与建筑物面积快速计算单元双向连接，所述地理环境识别单元与gis中央数据处理终端双向连接，所述gis调整单元与gis中央数据处理终端双向连接；

3、所述gis空间采集单元用于对土地图像进行采集，对需要计算的位置图像进行位置框选处理；

4、所述gis中央数据处理终端用于对数据进行集中储存并对储存的数据进行集中管理处理；

5、所述地理数据成分采集单元用于对空间要素进行提取采集处理；

6、所述空间计算单元用于对地理空间数据进行面积计算处理；

7、所述建筑物面积快速计算单元用于对各个建筑位置进行获取并对建筑的总面积进行快速计算处理；

8、所述地理环境识别单元用于对采集的空间地理环境进行区分识别处理；

9、所述gis调整单元用于对地理和空间位置进行校准处理。

10、作为优选，所述gis空间采集单元包括卫星图像采集模块、无人机图像采集模块、待规划区域确认模块、区域框选模块和图廓调整模块，所述卫星图像采集模块与无人机图像采集模块双向连接，所述无人机图像采集模块的输出端与待规划区域确认模块的输入端通讯连接，所述待规划区域确认模块的输出端与区域框选模块的输入端通讯连接，所述区域框选模块与图廓调整模块双向连接；

11、所述卫星图像采集模块用于通过卫星进行图像捕捉，捕捉到地面全域土地平面全貌图像和大气层的图像；

12、所述无人机图像采集模块用于通过无人机对地面上的图像进行拍摄获取；

13、所述待规划区域确认模块用于对需要规划的区域进行确认处理；

14、所述区域框选模块用于对确认的规划区域进行区域框框选处理；

15、所述图廓调整模块用于对区域框的图廓进行调节处理。

16、作为优选，所述地理数据成分采集单元包括空间数据采集模块和属性数据采集模块，所述空间数据采集模块与属性数据采集模块双向连接；

17、所述空间数据采集模块用于结合空间要素几何特性对空间数据进行采集处理；

18、所述属性数据采集模块用于对空间要素的属性数据进行采集处理。

19、作为优选，所述空间计算单元包括面积块大小设置模块和面积块平铺模块，所述面积块大小设置模块的输出端与面积块平铺模块的输入端通讯连接；

20、所述面积块大小设置模块用于对空间计算的额定面积块大小进行设置处理；

21、所述面积块平铺模块用于根据面积块大小设置模块设置的面积块对框选区域进行面积块平铺处理，从而对区域空间面积进行计算处理。

22、作为优选，所述建筑物面积快速计算单元包括建筑位置获取模块、建筑平面面积计算模块、楼层数量采集模块和总面积计算模块，所述建筑位置获取模块的输出端与建筑平面面积计算模块的输入端通讯连接，所述建筑平面面积计算模块的输出端与楼层数量采集模块的输入端通讯连接，所述楼层数量采集模块的输出端与总面积计算模块的输入端通讯连接；

23、所述建筑位置获取模块用于对区域内存在的建筑进行定位并进行标注处理；

24、所述建筑平面面积计算模块用于对区域内存在的建筑占地面积进行计算处理；

25、所述楼层数量采集模块用于对建筑的总高度进行采集，对一层的高度进行采集，从而依据总高度对楼层数量进行计算处理；

26、所述总面积计算模块用于根据建筑占地面积和楼层数量对总面积进行计算处理。

27、作为优选，所述地理环境识别单元包括山坡区域标记模块、林地区域标记模块、耕地区域标记模块和河流区域标记模块；

28、所述山坡区域标记模块用于对区域内的山坡位置进行定位标记处理；

29、所述林地区域标记模块用于对区域内的林地位置进行定位标记处理；

30、所述耕地区域标记模块用于对区域内的耕地位置进行定位标记处理；

31、所述河流区域标记模块用于对区域内的河流位置进行定位标记处理。

32、作为优选，所述gis调整单元包括地理配准模块和空间校正模块，所述地理配准模块的输出端与空间校正模块的输入端通讯连接；

33、所述地理配准模块用于对平面地理位置进行坐标调整处理，对地理位置进行配准处理；

34、所述空间校正模块用于对区域内的空间位置进行校准处理。

35、作为优选，所述gis空间采集单元的双向连接有图像建立单元，所述图像建立单元包括二维图像生成模块和三维图像生成模块；

36、所述二维图像生成模块用于在对区域空间获取后对二维平面图像进行建立处理；

37、所述三维图像生成模块用于根据二维平面图像和采集的区域空间图像进行三维建模处理。

38、作为优选，所述gis中央数据处理终端的输出端通讯连接有土地规划图建立单元，所述土地规划图建立单元用于对根据需要的要求对土地进行空间规划图设置处理。

39、一种基于gis的空间规划分析方法，包括以下步骤：

40、s1、对土地图像通过卫星和无人机进行图像采集处理；

41、s2、对需要规划的位置区域进行框选；

42、s3、将采集的图像进行三维图像建立处理；

43、s4、结合空间要素几何特性对空间数据进行采集，对空间要素的属性数据进行采集；

44、s5、依据地面的山坡、林地、耕地和河流对地理环境进行识别并对图像位置进行标记，依据空间规划要求进行地理位置分析处理；

45、s6、对区域的面积进行计算时通过确认小块面积块的大小，并对小块面积块进行区域平铺，对区域的面积进行计算；

46、s7、识别区域内的建筑物，对建筑物占地面积和楼层数进行计算，从而得到建筑存在的总面积；

47、s8、依据空间规划标准进行区域分析处理。

48、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

49、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过加入了gis空间采集单元，实现了通过卫星和无人机对需要图像采集的土地位置进行定位，并将图像进行精准获取处理，提高了空间规划效率，通过加入了地理环境识别单元，实现了对采集的区域图像内存在的山坡、林地、耕地和河流位置进行识别并进行标注处理，通过加入了建筑物面积快速计算单元，实现了对建筑物内的使用面积与占地面积进行统一计算，在规划时考虑使用总面积，提高了空间规划分析的稳定性。