城市街道空间品质评估方法和系统与流程

本申请属于城市规划，尤其涉及一种城市街道空间品质评估方法和系统。

背景技术：

1、城市街道空间品质是对一个城市街道空间的综合评价概念，其代表居民对城市环境的一种空间感受。例如，视野开阔，绿化水平高，则心情愉悦，说明城市街道空间品质高；相反，车流量大，建筑密度高等，感觉生活压抑，说明城市街道空间品质低。

2、为了对城市规划、设计提供参考或指导，需要对城市街道空间品质进行评估，然而，实践中发现，现有的城市街道空间品质评估方法存在以下问题：

3、第一，许多街道要素提取依赖高分辨率遥感影像来获取细节信息，然而，高分辨率遥感影像不但难以获取，而且成本昂贵，且不适用于大范围的城市街道要素提取，导致缺乏客观可靠数据来源，进而限制了评估结果的准确性和可靠性。

4、第二，城市街道通常具有复杂的背景，例如，树木、建筑物和车辆等，这些复杂的背景会干扰街道要素的准确提取，进而导致算法难以区分出街道要素和背景。

5、第三，由于建筑物或其他物体(例如，树木、汽车或垃圾桶等)的遮挡，导致在二维影像数据下，难以完整、准确提取出街道要素，也即，难以准确获取评估指标。

6、第四，缺乏定量分析，无客观数据支撑，存在主观性和感知性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种城市街道空间品质评估方法和系统，以解决上述至少一个技术问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种城市街道空间品质评估方法，包括：

3、获取目标街道的原始三维点云数据；

4、结合预设评估指标，对原始三维点云数据中的物质要素进行提取、分类，得到目标三维点云数据；

5、基于目标三维点云数据，计算各评估指标的特征值。

6、进一步的，所述基于目标三维点云数据，计算各评估指标的特征值，包括：

7、将目标三维点云数据进行二维格网划分，得到若干格网；

8、将每个格网进行体素化处理，并通过体素进行归类；

9、通过体素计算各评估指标的特征值。

10、进一步的，所述将每个格网进行体素化处理，并通过体素进行归类，包括：

11、依次统计各格网中体素的个数及其对应类别，将当前格网中个数最多且大于预设值的体素对应的类别，设置为当前格网的类别。

12、进一步的，所述通过体素计算各评估指标的特征值，其中，评估指标包括绿量、绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率。

13、进一步的，其中，绿量计算方法是：

14、统计格网里植被类的体素个数然后乘以每个体素的体积。

15、进一步的，其中，绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率的计算方法是：

16、在格网上方朝向格网，发射预定总量的射线；

17、分别统计每条射线是否被遮挡、遮挡体素类别，得到绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率。

18、进一步的，所述在格网上方朝向格网，发射预定总量的射线，包括：

19、格网中心点上方预设距离作为视点，以预设角分辨率，预设方向，向下发射多条射线，总射线数是n-all。

20、进一步的，所述分别统计每条射线是否被遮挡、遮挡体素类别，得到绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率，包括：

21、统计每条射线是否被遮挡和遮挡体素类别，当n-green条射线被植被类体素遮挡，当n-building条射线被建筑物类体素遮挡，当n-none条射线无任何遮挡，当n-car条射线被机动车类体素遮挡；

22、那么绿视率的结果值为n-green/n-all；天空度的结果值为：n-none/n-all；建筑物可视率的结果值为：n-building/n-all，机动车出现率的结果值为n-car/n-all。

23、进一步的，还包括：

24、将各评估指标的特征值进行可视化展示。

25、本申请实施例的第二方面提供了一种城市街道空间品质评估系统，包括：

26、获取模块，用于获取目标街道的原始三维点云数据；

27、处理模块，用于结合预设评估指标，对原始三维点云数据中的物质要素进行提取、分类，得到目标三维点云数据；

28、评估模块，用于基于目标三维点云数据，计算各评估指标的特征值。

29、本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述方法的步骤。

30、本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述方法的步骤。

31、本申请的第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行上述第一方面所述方法的步骤。

32、由上可见，本申请实施例提供的评估方法，基于三维点云数据对城市街道空间品质评估指标进行量化计算，不但能够避免二维影像数据下遮挡造成的街道要素难以准确、完整提取的弊端，而且通过对评估指标进行定量计算，能够为城市规划者提供客观数据，避免个体的主观性和感知性干扰，进而能够创建宜居、可持续和美观的城市环境，改善公共空间质量。

技术特征：

1.一种城市街道空间品质评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标三维点云数据，计算各评估指标的特征值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将每个格网进行体素化处理，并通过体素进行归类，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过体素计算各评估指标的特征值，其中，评估指标包括绿量、绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，绿量计算方法是：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率的计算方法是：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在格网上方朝向格网，发射预定总量的射线，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分别统计每条射线是否被遮挡、遮挡体素类别，得到绿视率、天空度、建筑物可视率和机动车出现率，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

10.一种城市街道空间品质评估系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请适用于城市规划技术领域，提供一种城市街道空间品质评估方法和系统，该方法包括：获取目标街道的原始三维点云数据；结合预设评估指标，对原始三维点云数据中的物质要素进行提取、分类，得到目标三维点云数据；基于目标三维点云数据，计算各评估指标的特征值。本申请不但能够避免二维影像数据下遮挡造成的街道要素难以准确、完整提取的弊端，而且通过对评估指标进行定量计算，能够为城市规划者提供客观数据，避免个体的主观性和感知性干扰。

技术研发人员：冯宇,魏思铭,张蔷,李令军,王爽,孙喜亮,朱冬波,张少彬,张晗,陶春夏,潘家鑫
受保护的技术使用者：北京数字绿土科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16