基于概率參照的城市用地限高確定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于概率參照的城市用地限高確定方法,屬于城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,借鑒機(jī)器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法,根據(jù)地塊間的相似性建立起地塊之間的類比參照關(guān)系,并且在考慮地塊間相似性時(shí),不僅考慮傳統(tǒng)的直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性,還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性;然后在相似地塊、鄰近地塊和相同用地性質(zhì)的地塊中以相似系數(shù)為概率隨機(jī)選取參照地塊,從而根據(jù)少量具有合理限高地塊的數(shù)值,通過迭代計(jì)算得到各用地不同的合理限高。本發(fā)明可快速準(zhǔn)確地確定用地單元的合理限高,為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。
【專利說明】
基于概率參照的城市用地限高確定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種城市用地限高確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 城市用地限高,即用地控制高度,是用地建設(shè)時(shí)所允許的最高建筑高度,它是控制 性詳細(xì)規(guī)劃編制中的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),對(duì)于城市的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、景觀風(fēng)貌等各方面具有重 要影響。隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展,人們?cè)絹碓疥P(guān)注城市用地限高的確定依據(jù)和方法。目前 已有用地限高判定方法及其問題主要包括:
[0003] (1)經(jīng)驗(yàn)判斷法。主要由相關(guān)專家和專業(yè)技術(shù)人員通過其對(duì)于城市空間形態(tài)的整 體認(rèn)知,結(jié)合其專業(yè)經(jīng)驗(yàn),綜合考慮用地條件和區(qū)位等因素,對(duì)用地限高直接做出估算。該 方法主要依靠規(guī)劃師主觀經(jīng)驗(yàn),難度大,很多時(shí)候難以達(dá)成共識(shí);同時(shí),這種經(jīng)驗(yàn)往往難以 做出精確判斷,所以通常以24米、50米、100米等為邊界做出粗略的梯級(jí)控制,或者做出大范 圍等高的分區(qū)控制,不夠細(xì)致,不利于城市建設(shè)的管理和調(diào)控。
[0004] (2)視覺模擬法。有時(shí)會(huì)通過試做建筑設(shè)計(jì)方案,通過不同角度的視覺模擬來做出 判斷;有時(shí)甚至?xí)趯?shí)際場(chǎng)地上用氣球等漂浮物模擬建筑輪廓線,觀察用地上不同高度的 影響范圍和效果,從而做出合理限高的判定。該方法程序復(fù)雜,成本高,效率低,只適合對(duì)于 個(gè)別地塊的詳細(xì)研究,而且其判定結(jié)果同樣存在較大主觀性,仍然主要依賴于判定專家的 經(jīng)驗(yàn)和水平。
[0005] (3)視線分析法。該方法主要基于視點(diǎn)和視覺對(duì)象的關(guān)系,通過視覺輔助線、輪廓 線度量、視錐分析等方法做出判定。就固定視點(diǎn)來說,該類方法主要針對(duì)眺望視點(diǎn)的高度控 制 [1],也可以針對(duì)文保區(qū)或標(biāo)志性風(fēng)貌區(qū)周邊的高度控制[2],或者重要地段的城市天際線 控制 [3]。就動(dòng)態(tài)視點(diǎn)來說,可進(jìn)行互動(dòng)與多維的視線分析與疊加[4][5],從而做出高度控制判 斷。該類方法主要局限于可視性分析這一單項(xiàng)因素,完全忽略了用地可建設(shè)條件的研究,因 此往往分析結(jié)果在實(shí)際中難以實(shí)現(xiàn)其控制目標(biāo)。
[0006] (4)用地因子疊加法。通常以描述用地可建設(shè)潛力的各影響因子評(píng)價(jià)為依據(jù),得到 用地高度之間的大致關(guān)系,然后通過適當(dāng)修正與調(diào)整來判定各地塊限高 [6][7][8]。該方法基 于用地本身潛在條件的數(shù)據(jù)分析,具有一定合理性,但該方法以簡(jiǎn)單的因子疊加來判定用 地限高,過于依賴因子評(píng)價(jià)與用地限高之間的正相關(guān)性,忽視了用地之間相互參照影響的 復(fù)雜關(guān)系。
[0007] 綜上可知,現(xiàn)有城市用地限高的確定方法存在較大不足,亟需提供一種更科學(xué)且 更快速準(zhǔn)確的城市用地限高確定方法。
[0008] 參考文獻(xiàn):
[0009] [1]蘇東賓,聶志勇.淺談如何通過建筑物高度控制來形成良好的城市景觀.國(guó)際 城市規(guī)劃,2007(2) :104-108.
[0010] [2]謝暉,周慶華.歷史文物古跡保護(hù)區(qū)外圍空間高度控制初探一以西安曲江新區(qū) 為例.城市規(guī)劃,2014(3) :60-64.
[0011] [3]紐心毅,李凱克.基于視覺影響的城市天際線定量分析方法.城市規(guī)劃學(xué)刊, 2013(3):99-105.
[0012] [4]胡一可.基于互動(dòng)式眺望模型的風(fēng)景區(qū)邊緣區(qū)建筑高度控制研究.中國(guó)園林, 2014,6:22-27
[0013] [5]彭建東.多維視線分析_人行動(dòng)態(tài)視感分析維度下的高度控制新方法.規(guī)劃師, 2015,3:57-63
[0014] [6]王建國(guó),高源,胡明新.基于高層建筑管控的南京老城空間形態(tài)優(yōu)化.城市規(guī) 劃,2005,29( 1):45-51
[0015] [7]王天青,宿天彬,馬培娟.高層建筑空間布局決策機(jī)制研究:以青島市為例.城 市規(guī)劃,2008,12:53-57
[0016] [8]羅曦.基于多因子評(píng)價(jià)的長(zhǎng)沙市高層建筑布局規(guī)劃研究.城市規(guī)劃學(xué)刊,2007, 2:113-117
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種基于概率參照的城 市用地限高確定方法,以城市中相似地塊作為參照,使用概率參照算法迭代計(jì)算待確定用 地單元的限高,可快速準(zhǔn)確地確定用地單元的合理限高,為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。
[0018] 本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0019] -種基于概率參照的城市用地限高確定方法,包括以下步驟:
[0020] 步驟1、對(duì)城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化,并歸一化為相應(yīng)的范圍在(0,1) 的屬性因子,同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向 量;所述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性,以及不與用地可建 設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子,關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān) 系因子;所述用地單元包括一組限高未知的待確定用地單元和一組限高已知的已知用地單 元;
[0021] 步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量,從所有用地單元中、鄰近用地單元中、及具有相同 用地性質(zhì)的用地單元中,分別選擇出與各待確定用地單元之間的相似系數(shù)最大的部分用地 單元,然后合并在一起,作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊;
[0022] 步驟3、使用概率參照算法迭代計(jì)算各待確定用地單元的限高值域,具體如下: [0023] 步驟3-1、初始化各待確定用地單元的限高為Ao;
[0024] 步驟3-2、以相似系數(shù)作為選擇概率,利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似 地塊中選擇至少一個(gè)相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊;
[0025] 步驟3-3、對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和 Suma與當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系,對(duì)當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地 單元的限高仏進(jìn)行更新,然后轉(zhuǎn)至步驟3-2,進(jìn)行下一次迭代;所述更新具體如下:
[0026]對(duì)每一個(gè)當(dāng)前參照地塊,分別按照以下方法求得相應(yīng)的A1+1,然后求平均值作為該 待確定用地單元在本輪迭代的臨時(shí)限高輸出:
[0028] 若 Suma = Sumb,且 Ai < Bi,貝 lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi/Sab-Bi) *D2_Ai ] v;
[0029] 若 Suma = Sumb,且 Ai < Bi,貝 lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi*Sab_Bi) *D3_Ai ] v;
[0030] 若 Suma = Sumb,且 Ai = Bi,貝 lj: Ai+i = Ai = Bi;
[0031] 其中,v為預(yù)設(shè)的取值范圍為(〇,l)的波動(dòng)控制因子,m為控制因子的種類數(shù),D^Ds、 D3均為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù),Bi為當(dāng)前參照地塊的限高,Sab為待確定用地單元與當(dāng)前參 照地塊的相似系數(shù);
[0032] 如所述臨時(shí)限高輸出超出法定限高,貝lj以法定限高作為該待確定用地單元在本輪 迭代的最終限高輸出,否則,以所述臨時(shí)限高輸出作為該待確定用地單元在本輪迭代的最 終限高輸出;
[0033] 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件,則對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,從最后若干輪迭代 所得到的該待確定用地單元的限高中選取最大的幾個(gè)值,并以這幾個(gè)值的均值作為該待確 定用地單元的最優(yōu)限高。
[0034] 優(yōu)選地,任意兩個(gè)用地單元之間的相似系數(shù)為這兩個(gè)用地單元在屬性特征空間中 的距離。距離度量可采用歐氏距離、曼哈頓距離、切比雪夫距離、閔可夫斯基距離、漢明距離 等,本發(fā)明優(yōu)選最常用的歐氏距離。
[0035] 上述技術(shù)方案通過少量已知限高的已知用地單元,通過迭代計(jì)算,可得到各待確 定用地的合理限高;然而,已知用地單元的限高未必是合理的,這會(huì)對(duì)最終待確定用地單元 的限高判定產(chǎn)生影響,為避免這種情況,本發(fā)明進(jìn)一步提出以下改進(jìn)方案:所述已知用地單 元的限高為經(jīng)專家修正的合理限高。
[0036] 相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0037] 本發(fā)明借鑒機(jī)器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法,根據(jù)地塊間的相似性建立起地塊之間 的類比參照關(guān)系;然后在相似用地中以相似系數(shù)為概率隨機(jī)選取參照地塊,從而根據(jù)少量 具有合理限高地塊的數(shù)值,通過迭代計(jì)算得到各用地的合理限高。更符合規(guī)劃決策經(jīng)驗(yàn)和 實(shí)際的公平性,體現(xiàn)了容納現(xiàn)實(shí)偶然性的決策理性。
[0038] 本發(fā)明在考慮地塊間相似性時(shí),不僅考慮傳統(tǒng)的直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控 制屬性,還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性,用地關(guān)系描述更加細(xì)致, 參照地塊的選擇更加全面合理,得到的限高參數(shù)更科學(xué)。
【附圖說明】
[0039] 圖1為【具體實(shí)施方式】中本發(fā)明限高確定方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0041] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足,借鑒機(jī)器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法,根據(jù)地塊間的相 似性建立起地塊之間的類比參照關(guān)系,并且在考慮地塊間相似性時(shí),不僅考慮傳統(tǒng)的直接 與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性,還充分考慮了不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬 性;然后在相似用地中以相似系數(shù)為概率隨機(jī)選取參照地塊,從而根據(jù)少量具有合理限高 地塊的數(shù)值,通過迭代計(jì)算得到各用地不同的合理限高。
[0042]為了便于公眾理解,下面以一個(gè)具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043] 本發(fā)明方法包括以下步驟:
[0044] 步驟1、對(duì)城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化,并歸一化為相應(yīng)的范圍在(0,1) 的屬性因子,同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向 量;所述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性,以及不與用地可建 設(shè)潛力直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子,關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān) 系因子;所述用地單元包括一組限高未知的待確定用地單元和一組限高已知的已知用地單 元;
[0045] 通過整合城市現(xiàn)狀分析和現(xiàn)有規(guī)劃成果,從用地性質(zhì)、用地可達(dá)性等方面,對(duì)每一 用地單元屬性進(jìn)行因子評(píng)分,獲得每塊地的各項(xiàng)因子F k(0〈Fk<l)。(不同城市可針對(duì)其特點(diǎn) 選取不同的評(píng)價(jià)因子)。傳統(tǒng)方案的地塊因子僅考慮直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的屬性,例 如可達(dá)性、土地價(jià)格、文保范圍控制等,這類因子與用地限高有著正相關(guān)或者負(fù)相關(guān)的關(guān) 系。而本發(fā)明在此之外,還考慮不與用地可建設(shè)潛力直接相關(guān),只反映用地特點(diǎn)差異與聯(lián)系 的關(guān)系因子。關(guān)系因子區(qū)分了不同的用地特點(diǎn)及其聯(lián)系,例如,一般很難決定城市綠地周邊 或者城市景觀帶周邊的用地限高應(yīng)更高或更低,但在決策一個(gè)位于城市綠地周邊的用地限 高時(shí),可以參照其他緊鄰城市綠地的合理用地限高數(shù)值做出判定,再如,用地面積也只能作 為關(guān)系因子,因?yàn)椴⒎怯玫孛娣e越大,其限高就應(yīng)越高或越低,但面積大小接近的用地可以 相互參照其開發(fā)模式,因此往往具有比較接近的限高數(shù)值。所以,是否與城市綠地相鄰、用 地面積這類因子都可作為用地關(guān)系屬性的描述納入計(jì)算。城市中各個(gè)地塊(包括已確定限 高參數(shù)的已知用地單元和限高未知的待確定用地單元)的控制因子和關(guān)系因子即可構(gòu)成反 映該地塊特征的特征向量。其中,已知用地單元的限高可采用其實(shí)際限高參數(shù),但這些已知 用地單元的實(shí)際限高參數(shù)并不一定是科學(xué)合理的,如果利用這些限高參數(shù)來確定待確定用 地單元的限高,顯然會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏差。為此,本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)這些已知用地單元的限高參數(shù) 進(jìn)行修正,如通過專家評(píng)估得到這些已知用地單元的合理限高。由于本發(fā)明采用反復(fù)迭代 的方式進(jìn)行后續(xù)計(jì)算,僅需要少量具有合理限高的已知用地單元,因此可將其余已知用地 單元剔除或者直接將其作為待確定用地單元。
[0046] 步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量,從所有用地單元中、鄰近用地單元中、及具有相同 用地性質(zhì)的用地單元中,分別選擇出與各待確定用地單元之間的相似系數(shù)最大的部分用地 單元,然后合并在一起,作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊;
[0047] 本發(fā)明借鑒機(jī)器學(xué)習(xí)中的相似性度量方法,根據(jù)各地塊的屬性特征向量,可計(jì)算 出所有地塊兩兩之間的相似系數(shù)。相似系數(shù)的度量可采用特征向量空間中的歐氏距離、曼 哈頓距離、切比雪夫距離、閔可夫斯基距離、漢明距離等,或者信息熵、相關(guān)系數(shù)等。本具體 實(shí)施方式中任意兩個(gè)地塊a與地塊b間的相似系數(shù)S ab可通過式(1)計(jì)算,相似系數(shù)越大,則兩 個(gè)地塊間的相似度越高:
[0049]式中,η為地塊的屬性特征向量的維度,亦即屬性的總類別數(shù);Fk(a)、Fk(b)分別為a、b 兩個(gè)地塊的第k個(gè)屬性的屬性因子;Wk為第k個(gè)屬性的權(quán)值。
[0050]通過預(yù)先設(shè)定的相似系數(shù)閾值51,篩選出地塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,即只有兩地塊相 似系數(shù)大于Si,才認(rèn)為他們彼此之間互為相似地塊,這樣即可為每一個(gè)待確定用地單元選 定相應(yīng)的相似地塊集合。本發(fā)明主要分為三部分來為待確定用地單元選擇相似地塊:第一 部分是從所有用地單元中選擇與待確定用地單元之間相似系數(shù)最高的仏個(gè)用地單元作為 相似地塊;第二部分是僅從待確定用地單元的鄰近用地單元(通常是用地中心點(diǎn)距離500 米-1000米范圍)中選擇相似系數(shù)最高的N2個(gè)用地單元;第三部分是與待確定用地單元具有 相同用地性質(zhì)的用地單元中選擇相似系數(shù)最高的N 3個(gè)用地單元。這三部分選擇的并集作為 相似地塊,供后續(xù)的概率選擇和參照。上述三部分選擇的都可根據(jù)實(shí)際需要自行設(shè) 定。
[0051]步驟3、使用概率參照算法迭代計(jì)算各待確定用地單元的限高值域,具體如下: [0052] 步驟3-1、初始化各待確定用地單元的限高為Ao;
[0053] 由于本發(fā)明采用迭代算法逐步逼近最優(yōu)限高值,因此初始限高Ao可隨意設(shè)定,例 如可設(shè)置為〇或者最大的法定限高。
[0054] 步驟3-2、以相似系數(shù)作為選擇概率,利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似 地塊中選擇至少一個(gè)相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊;
[0055] 對(duì)每個(gè)待確定用地單元,從其相似地塊集合中,以相似系數(shù)Sab為概率,隨機(jī)選取 Num個(gè)地塊作為該待確定用地單元的參照地塊,即相似系數(shù)越高的地塊,被選取參照的幾率 越大。本實(shí)施例中采用輪盤賭選擇法:依照各參照地塊相似系數(shù)的選擇概率來分割輪盤賭 中的圓盤,然后產(chǎn)生一個(gè)[0,1]之間的隨機(jī)數(shù),將該隨機(jī)數(shù)作為選擇指針來確定被選個(gè)體。 N?的值可以為1,也可以為大于1的整數(shù)(即選取多個(gè)參照地塊)。
[0056] 步驟3-3、對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和 Suma與當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系,對(duì)當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地 單元的限高仏進(jìn)行更新,然后轉(zhuǎn)至步驟3-2,進(jìn)行下一次迭代;
[0057] 任一用地單元的控制因子加權(quán)和Sum可表示為:
[0059] 式中的m表示控制因子的類別總數(shù),Wk為第k個(gè)控制因子Fk的權(quán)值。
[0060] 對(duì)于每個(gè)待確定用地單元,根據(jù)其當(dāng)前參照地塊的限高仏來確定自身在本輪迭代 中的臨時(shí)限高輸出Ai+ι,臨時(shí)限高Ai+ι的計(jì)算根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和Sum a 與當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系的不同而不同,具體如下:
[0062] 若 Suma = Sumb,且 Ai < Bi,貝 lj: Ai+i = Ai+[ Bi+ (Bi/Sab-Bi) *D2_Ai ] v;
[0063] 若 Suma = Sumb,且 Ai < Bi,貝 lj: Ai+ι = Ai+[ Bi+ (Bi*Sab_Bi) *D3_Ai ] v;
[0064] 若 Suma = Sumb,且 Ai = Bi,貝 lj: Ai+ι = Ai = Bi;
[0065] 其中,v為預(yù)設(shè)的取值范圍為(0,1)的波動(dòng)控制因子,用來控制地塊變化波動(dòng)的幅 度,v值越接近1,結(jié)果的波動(dòng)幅度越大,v值越接近〇,結(jié)果波動(dòng)越平滑;m為控制因子的種類 數(shù);均為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù),(可自行設(shè)置,通常取值為1),其作用在于控制屬 性相似用地之間的差異度,即兩地塊相似系數(shù)所描述的其差異程度與其實(shí)際開發(fā)強(qiáng)度差異 之間的換算關(guān)系為當(dāng)前參照地塊的限高,S ab為待確定用地單元與當(dāng)前參照地塊的相似 系數(shù)。
[0066] 如果所選取參照地塊的個(gè)數(shù)N?大于1,則對(duì)每個(gè)參照地塊對(duì)應(yīng)的臨時(shí)限高輸出A1+1 取平均值作為最終的臨時(shí)限高輸出Ai+1。
[0067] 由于歷史街區(qū)、航空管制區(qū)、文保單位保護(hù)范圍等區(qū)域都有明確的法定限高,所以 須將最終的臨時(shí)限高輸出A1+1與法定限高進(jìn)行比較,如果臨時(shí)限高輸出超出法定限高,則用 法定限高對(duì)限高輸出進(jìn)行調(diào)整,即以法定限高作為該待確定用地單元在本輪迭代的最終限 高輸出,否則,以所述臨時(shí)限高輸出作為該待確定用地單元在本輪迭代的最終限高輸出。
[0068] 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件,則對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,從最后若干輪迭代 所得到的該待確定用地單元的限高中選取最大的幾個(gè)值,并以這幾個(gè)值的均值作為該待確 定用地單元的最優(yōu)限高。
[0069]迭代算法中的終止條件通常為達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)或者收斂程度得到預(yù)設(shè) 指標(biāo)。本發(fā)明同樣可采用預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)作為終止條件,或者以各待確定用地單元的 輸出變化波動(dòng)趨于穩(wěn)定作為迭代終止條件。例如,具體迭代終止運(yùn)算條件可設(shè)置為:每一待 確定用地單元連續(xù)10輪計(jì)算結(jié)果平均值與之前10輪計(jì)算結(jié)果平均值的差都小于某一數(shù)值。 運(yùn)算終止后,取每塊地在最后若干輪(例如最后3輪或最后五輪)限高輸出的平均值作為該 待確定用地單元的最優(yōu)限高。
[0070]上述整個(gè)算法的流程如圖1所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于概率參照的城市用地限高確定方法,其特征在于,包括W下步驟: 步驟1、對(duì)城市中各用地單元的各屬性進(jìn)行量化,并歸一化為相應(yīng)的范圍在(〇,1)的屬 性因子,同一用地單元的所有屬性因子所構(gòu)成的向量作為該用地單元的屬性特征向量;所 述用地單元的屬性包括直接與用地可建設(shè)潛力相關(guān)的控制屬性,W及不與用地可建設(shè)潛力 直接相關(guān)的關(guān)系屬性;控制屬性的屬性因子為控制因子,關(guān)系屬性的屬性因子為關(guān)系因子; 所述用地單元包括一組限高未知的待確定用地單元和一組限高已知的已知用地單元; 步驟2、根據(jù)所述屬性特征向量,從所有用地單元中、鄰近用地單元中、及具有相同用地 性質(zhì)的用地單元中,分別選擇出與各待確定用地單元之間的相似系數(shù)最大的部分用地單 元,然后合并在一起,作為相應(yīng)待確定用地單元的相似地塊; 步驟3、使用概率參照算法迭代計(jì)算各待確定用地單元的限高值域,具體如下: 步驟3-1、初始化各待確定用地單元的限高為Ao; 步驟3-2、W相似系數(shù)作為選擇概率,利用輪盤賭算法從各待確定用地單元的相似地塊 中選擇至少一個(gè)相似地塊作為相應(yīng)待確定用地單元的參照地塊; 步驟3-3、對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,根據(jù)該待確定用地單元的控制因子加權(quán)和Suma與 當(dāng)前參照地塊的控制因子加權(quán)和Sumb之間關(guān)系,對(duì)當(dāng)前第i次迭代步中該待確定用地單元 的限高Ai進(jìn)行更新,然后轉(zhuǎn)至步驟3-2,進(jìn)行下一次迭代;所述更新具體如下: 對(duì)每一個(gè)當(dāng)前參照地塊,分別按照W下方法求得相應(yīng)的Aw,然后求平均值作為該待確 定用地單元在本輪迭代的臨時(shí)限高輸出: 若如ma聲Su郵,貝ij:若如 ma = Sumb,且 Ai < Bi,貝 ij: Ai+i=Ai+ [ Bi+ (Bi/Sab-Bi)蝴 2-Ai ] V; 若如 nia = Sumb,且 Ai < Bi,貝 ij: Ai+i=Ai+ [ Bi+ (Bi*Sab-Bi)蝴 3-Ai ] V; 若 Suma = Su郵,且 Ai = Bi,貝 ij: Ai+i=Ai = Bi; 其中,V為預(yù)設(shè)的取值范圍為(0,1)的波動(dòng)控制因子,m為控制因子的種類數(shù),Di、D2、D3均 為預(yù)設(shè)的差異度修正參數(shù),Bi為當(dāng)前參照地塊的限高,Sab為待確定用地單元與當(dāng)前參照地 塊的相似系數(shù); 如所述臨時(shí)限高輸出超出法定限高,則W法定限高作為該待確定用地單元在本輪迭代 的最終限高輸出,否則,W所述臨時(shí)限高輸出作為該待確定用地單元在本輪迭代的最終限 高輸出; 步驟3-4、如達(dá)到迭代終止條件,則對(duì)每一個(gè)待確定用地單元,從最后若干輪迭代所得 到的該待確定用地單元的限高中選取最大的幾個(gè)值,并W運(yùn)幾個(gè)值的均值作為該待確定用 地單元的最優(yōu)限高。2. 如權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,任意兩個(gè)用地單元之間的相似系數(shù)為運(yùn)兩個(gè)用 地單元在屬性特征空間中的距離。3. 如權(quán)利要求2所述方法,其特征在于,所述距離為歐氏距離。4. 如權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,所述迭代終止條件具體為:達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭 代次數(shù),或者連續(xù)多次迭代輸出的變化均小于預(yù)設(shè)的變化闊值。5. 如權(quán)利要求1所述方法,其特征在于,所述已知用地單元的限高為經(jīng)專家修正的合理 限高。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK106096296SQ201610443131
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】張愚, 王建國(guó)
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)