U-DEM构建及其在城市规划建设中的应用

1、U-DEM构建及其在城市规划建设中的应用报告提纲1. U-DEM及其构建方法2. 基于U-DEM的城市三维形态特征分析3. U-DEM在城市规划中的应用4. 小结 多年来，人们在对自然地表的描述上已经形成了一套体系化的方法。1. U-DEM及其构建方法6?形状率、圆形率、紧凑度、椭圆率指数、放射状指数、伸延率、标准面积指数、城市布局分散系数、城市布局紧凑度1. U-DEM及其构建方法?1. U-DEM及其构建方法如何科学、有效地描述城市表面三维空间形态特征？如何构建城市三维空间信息基础地理数据？如何形成一套描述城市三维空间特征的指标体系？如何形成一套分析城市三维空间特征的方法体系？如何建设描述

2、城市三维空间特征的GIS系统？1. U-DEM及其构建方法城市自然地面+建筑物表面所构成的城市表面数字模型。 在地形上，呈现自然地形的渐变+人工建筑的突变的有机结合1. U-DEM及其构建方法U-DEM 在数据组成上，往往采用处理之后自然地形的DEM与建筑地块数字模型叠加的二元结构方法1：城市自然地面 与 建筑物表面的二元合成。1. U-DEM及其构建方法U-DEM的构建1. U-DEM及其构建方法对原始渐变地形DEM的改造是U-DEM构建的必要条件。1. U-DEM及其构建方法加细原有粗分辨率的DEM，例如，将原有国家1:1万比例尺5分辨率的DEM重构为1m分辨率DEM。对原有一般规整栅格D

3、EM嵌入特征地形线，构建为高保真DEM。将目前已经改造为建筑人工建筑的地面置平，为叠加建筑地块做好准备。常规 DEM 地形模拟缺失地形特征线及人工地貌的DEM添加地形特征线及人工地貌后的DEM原始DEMP-DEM方法1：城市自然地面 与 建筑物表面的二元合成。1. U-DEM及其构建方法U-DEM的构建方法2：城市DSM的二元分解。1. U-DEM及其构建方法U-DEM的构建报告提纲1. U-DEM及其构建方法2. 基于U-DEM的城市三维形态特征分析3. U-DEM在城市规划中的应用4. 小结城市宏观三维形态特征提取分析基于UDEM的城市数字地形分析宏观城市地形分析微观城市地形分析城市宏观三

4、维形态地理效应城市建筑群空间配置特征城市建筑群空间组合地理效应城市建筑群空间组合指标体系 2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析基于U-DEM的城市宏观三维形态特征提取与分析钟型城市美国洛杉矶等盆型城市中国苏州等2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析多峰型城市法兰克福等其它特殊形状型城市南京等基于U-DEM的城市宏观三维形态特征提取与分析2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析复合型城市北京等2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析城市宏观三维形态特征的提取 城市分功能区块状地形构建法2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析2.基于U-DEM的城市三

5、维形态特征分析2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析城市宏观三维形态特征的提取 城市建筑点云构建法2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析2. 基于U-DEM的城市三维形态特征分析城市宏观三维形态特征的提取基于建筑点云构建城市建筑结构线2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析2. 基于U-DEM的城市三维形态特征分析1992年1995年1998年2001年2004年2007年2011年2013年xi 、xj分别是在位置i、j的测量值；xm是在所有i、j位置点测量值的均值；n是所有测量点的数目；wij是赋予每一个栅格测量单元的权重。如果j是直接与i毗邻的四个单元之一，wij为1，如果是其他单元

6、或单元为无数据，wij则为0。若计算区域有相似的属性值，I为正；若计算区域为不同数值，则为负；若属性值随机排列，则趋于0。 城市表面区域内相似程度：引入Moran指数加以表达2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran：1.77高差：5m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 0.88高差：5m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 0.88高差：5m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 2.33高差：10m平均高程 ：7m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 1.89

7、高差：10m平均高程 ：7m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 1.53高差：10m平均高程 ：7m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 2.38高差：5m平均高程 ：7.6m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 0.99高差：5m平均高程 ：7.6m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Moran： 0.27高差：5m平均高程 ：7.6m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Gini： 0.11高差：5m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Gini： 0.15高差：10.5m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的

8、城市三维形态特征分析Gini： 0.29高差：22.9m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析Gini： 0.12高差：22.9m平均高程 ：5.8m2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析建筑占空度定义：局部区域内，城市建筑的体积与该区域面积之比。反映统计区域内，建筑对城市上空的占有程度图例城市占空度：3.2城市占空度： 11.32.基于U-DEM的城市三维形态特征分析城市表面起伏度一般在居民区起伏变化比较小。在高度开发的商业区，由于地价的原因，建筑高度和建筑密度均高，起伏变化也比居民区复杂。在商用-居住混合区，由于开发程度介于居住区和商业区之间，且在不断的开发中，因此

9、，其极差变化较多，且起伏变化剧烈。定义：局部区域内，城市建筑的起伏错落程度。2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析城市三维开阔度 开阔度是对地表形态开阔程度的定量描述，反映了周围地形地物的物理辐射及视线对空间某一点的遮蔽影响。OBCAD最大遮蔽角相同的情况下，左侧遮蔽明显与右侧不同2.基于U-DEM的城市三维形态特征分析南京老城区城市占空度1997年城市占空度分布图2006年城市占空度分布图城市占空度0-2.32.3-4.74.7-8.18.1-14.814.8-34.2在1977-2013年期间，研究区内的高层建筑的数量增长很快，平均高度也有了大幅度的提高。对比发现，城市占空度的增加不仅仅

10、出现在商业中心，而是全区增大的趋势，这些高层建筑改变着区域内的城市占空度值，对城市上空的占有程度增大 U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用城市表面起伏度1997年居住区城市表面起伏度500 1000 1500 2000 2500150100502006年居住区城市表面起伏度500 1000 1500 2000 250015010050 1997年商业区城市表面起伏度1000 2000 3000 4000 5000150100501000 2000 3000 4000 5000150100502006年商业区城市表面起伏度 1997年商用-居住混合区城市表面起伏度150

11、501000 2000 3000 4000 50001001000 2000 3000 4000 5000150100502006年商用-居住混合区城市表面起伏度城市垂直方向上的发展，不断地改变着城市的面貌，引起城市表面起伏度的不断变化 。3. U-DEM在城市规划中的应用单位面积内城市表面的高程差值。它表示在一定范围内，城市表面的高程变异程度。城市表面起伏度在数值上等于单位区域内高程最大值和高程平均之差。城市表面起伏度可以区分区域内建筑组合类型方式的不同 500 1000 1500 2000 2500150100501000 2000 3000 4000 500015010050区域相似度1

12、997年2006年从1997年到2006年以新街口为中心向四周，区域相似度逐渐增大。说明聚集程度在新街口为最大，向四周逐渐减小。区域均匀度Gini1997年2006年原先的建筑多为低层（2层）和多层（6层），高层建筑比例很小的街区，随着城市建设被高层建筑取代，打破了原先相对均匀的局面，区域均匀度增大，表明 区域内的差异增大。而在商业区附近，由于商业区在高层建筑的建设速度和程度上均高于其他区域，出现了相对均匀的高层建筑占主导的局面，区域均匀度反而在减小。报告提纲1. U-DEM及其构建方法城市三维形态对风场趋势面影响3. U-DEM在城市规划中的应用城市三维形态对噪音场趋势面影响3. U-DEM

13、在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用3. U-DEM在城市规划中的应用Your site hereLOGO看得见风景的房间？3. U-DEM在城市规划中的应用阴影分析室内日照分析3. U-DEM在城市规划中的应用太阳高度角：入射方位角：5340太阳高度角：入射方位角：8345太阳高度角：入射方位角：11350太阳高度角：入射方位角：14355太阳高度角：入射方位角：180太阳高度角：入射方位角：215太阳高度角

14、：入射方位角：2410太阳高度角：入射方位角：2715太阳高度角：入射方位角：3020太阳高度角：入射方位角：3425太阳高度角：入射方位角：3830太阳高度角：入射方位角：4135太阳高度角：入射方位角：4440太阳高度角：入射方位角：4745太阳高度角：入射方位角：5050太阳高度角：入射方位角：5355太阳高度角：入射方位角：5660太阳高度角：入射方位角：6070太阳高度角：入射方位角：5680太阳高度角：入射方位角：5385太阳高度角：入射方位角：5090太阳高度角：入射方位角：4795太阳高度角：入射方位角：44100太阳高度角：入射方位角：41105太阳高度角：入射方位角：38110太阳高度角：入射方位角：34115太阳高度角：入射方位角：30120太阳高度角：入射方位角：27125太阳高度角：入射方位角：24130太阳高度角：入射方位角：21135太阳高度角：入射方位角：18140太阳高度角：入射方位角：15145太阳高度角：入射方位角：12150太阳高度角：入射方位角：9155太阳高度角：入射方位角：61603. U-DEM在城市规划中的应用南京师范大学虚拟地理环境教育部