專利名稱：Arcview gis 3.2技術在山地建筑設計上的應用發明的制作方法
技術領域：
本發明涉及山地建筑的ー種設計方法，尤其是基于ARCVIEW GIS 3. 2平臺的山地建筑設計方法。
背景技術：
與傳統山地建筑設計方法相比，ARCVIEW GIS 3. 2可以幫助人們獲取復雜的、系統山地信息，通過分析與數學模擬，建立起山地要素的過去、現在和預測未來的動態發展體系。特別是ARCVIEW GIS 3. 2技術強大的空間分析、三維分析和影像分析功能與數據管理能力，可應用于山地建筑設計的諸多方面研究。結合建筑設計，如對山地進行坡度、坡向、高程、山體陰影度、可視性等方面的分析，有助于建筑師更接近建筑本質，做出正確決策
發明內容
為了提高傳統山地建筑設計系統性、科學性，解決現有山地建筑設計方法中缺乏定性和定量分析，本發明提出了一種基于ARCVIEW GIS 3. 2技術的山地建筑設計應用方法。步驟1，數據的收集。目前建立城市空間地形數據庫的最主要的數據來源是地圖形。它表示地球表面的水系、地勢、土質、植被、居民點、交通網、境界線等自然地理要素和社會人文要素一般特征。步驟2，空間數據庫的建立。地形圖的數字化采集與圖形輸出，選用矢量地形圖，利用AUTOCAD建立數字高程數據空間模型和其他現狀建筑、河流水體、植被狀況、道路交通等專項矢量數據模型，用點(Point)、線(Line)、面(Polygon)三種主要的圖形元素來抽象表示地理對象。然后利用ARCVIEW GIS 3. 2的軟件CAD Reader模塊將矢量數據導入，轉化為ArcView空間數據庫shape File,并注意通過要素屬性表對CAD原始數據進行檢查和校正。步驟3，建立數字高程模型(DEM)。其生產方法一般分為三種等值線DEM、TIN DEM及格網DEM。步驟4，形態分析。調整數字高程模型分類，使等高線按一定的間距以遞增(或遞減)方向分成若干組，通過3D Scene工具生成三維虛擬場景和剖面圖工具從3D Shapefile生成三維縱剖面，運用Surface/Derive Aspect的命令輸出地形坡向值,結合建筑設計資料集上處理手法經濟性劃分坡度，并將其作為用地分類的標準；另ー方面，通過山體陰影工具，對不同時段時太陽高度角的設定，可以直觀地對不同時段基地的日照情況進行比較，從而確定建筑處理手法。步驟5,景觀分析。假設B為景點，A為建筑所在位置,通過Line of sight進行通視分析,檢測觀察點A點是否可以觀察到B點，通過縱剖面顯示可以更為直觀地分析視線的遮擋情況，視域分析可以得到觀察建筑周邊視野的開闊程度。
步驟6，交通分析。利用ARCVIEW GIS 3. 2三維可視化的同時，對場地的坡度和剖面進行分析，利用地形剖面工具進行道路截面設計，并結合可視域分析進行道路布線方式的景觀評估，進行立體的交通設計。步驟7，工程技術分析。在ARCVIEW GIS 3. 2里可以通過平面曲率分析山脊和山谷的疏密程度，運用水文分工具生成水文數據，進行水流方向和地面水系分布、流量等方面分析。
具體實施例方式下面對本發明做具體實施例分析 步驟1，數據的收集。包括影響山地建筑的各種自然影響因素地質、地形、氣候、水文、植被。目前建立城市空間地形數據庫的最主要的依據或者說數據來源是地圖形。它表示地球表面的水系、地勢、土質、植被、居民點、交通網、境界線等自然地理要素和社會人文要素一般特征。步驟2，空間數據庫的建立。地形圖的數字化采集與圖形輸出，選用I : 500漳平東山公園2004年8月修測的矢量地形圖，利用AUT0CAD2007建立數字高程數據空間模型和其他現狀建筑、河流水體、植被狀況、道路交通等專項矢量數據模型，用點(Point)、線(Line)、面(Polygon)三種主要的圖形元素來抽象表示地理對象。然后利用ARCVIEW GIS3. 2的軟件CAD Reader模塊將矢量數據導入，轉化為ARCVIEW GIS 3. 2空間數據庫shapeFile,并注意通過要素屬性表對CAD原始數據進行檢查和校正。步驟3，建立數字高程模型(DEM)。其生產方法一般分為三種等值線DEM、TIN DEM及格網DEM。采用TIN DEM將點狀要素(Point)生成不規則的三角網。步驟4，運用ARCVIEW GIS 3. 2分析工具進行形態分析。通過調整數字高程模型分類，使用地內地形等高線按一定的間距以遞增(或遞減)方向分成若干組，分為五類，并通過白色、粉紅色、紅色、朱紅、玫瑰紅、紫紅的色塊變化，表示出高程逐漸増大的趨勢。同時結合3D Scene工具生成三維虛擬場景進行高程分析。結合用地最高坡度值41. 9%，把i (i為用地分類的標準下的坡度)結合建筑設計資料集上各種坡度處理手法經濟性，將其劃分為0 10%，10% 25%，25% 33. 3%，33. 3 % 41. 9 %四段作為用地分類的標準，由坡向分析可知，用地內坡度主要在10 % 25%之間。同時，通過剖面圖工具從3D Shapefile生成三維縱剖面，可以清楚地觀察到地塊坡度變化趨勢。地形坡度大，故采用筑臺法和錯層法結合經濟。在ARCVIEW GIS 3. 2中，在輸出的坡向數據中，坡向值規定正北方向為0，正東方向為90,以此類推。通過Surface/Derive Aspect的命令輸出地形坡向值,歸納綜合成九種坡向平緩坡、北坡、東北坡、東坡、東南坡、南坡、西南坡、西坡、西北坡。如圖，南坡范圍為藍綠色部分，主要集中在東南部三角區域。在建筑布局時應當盡可能的位于這個范圍內，其次考慮東南坡。另外，通過山體陰影工具，對不同時段時太陽高度角的設定，可以直觀地對不同時段基地的日照情況進行比較。步驟5，景觀分析。
假設B為景點，A為建筑所在位置，通過Line of sight進行通視分析，檢測觀察點A點是否可以觀察到B點。通過兩點間視線分析結果可知，雖然視線局部有遮擋，但從觀察點A到目標點B是可視的。另外，通過縱剖面顯示可以更為直觀地分析視線的遮擋情況。并通過視域分析可以得到觀察建筑周邊視野的開闊程度。同時通過設置三維表面高程值，分析整個建筑不同樓層時所帯來的周邊景觀資源，綜合地進行評估。步驟6，交通分析。利用ARCVIEW GIS 3. 2三維可視化的同時，對場地的坡度和剖面進行分析，進行立體的交通設計。依據不同情況，可以采用網格狀、環狀、放射狀、枝狀、立交或綜合布置等方式進行山地道路線型設計。利用地形剖面工具進行道路截面設計，并結合可視域分析進行道路布線方式的景觀評估。以A B，A C枝狀路內主干路設計為例進行分析，坡度相對平緩，對經濟和技術要求低，簡便易行，而且道路視野開闊，與周邊的山地景觀結合形成豐富視景，増加行進時的趣味性。
步驟7，工程技術分析。在ARCVIEW GIS 3. 2里可以通過平面曲率分析山脊和山谷的疏密程度。另外，通過水文分工具生成水文數據，進行水流方向和地面水系分布、流量等方面分析。紅色和紫色表示的是南向自然排水，黃色和暗緑色表示的是北向自然排水。
權利要求
1.ARCVIEff GIS 3. 2技術在山地建筑設計上的應用發明，其方法如下 步驟1，數據的收集。目前建立城市空間地形數據庫的最主要的數據來源是地圖形。它表示地球表面的水系、地勢、土質、植被、居民點、交通網、境界線等自然地理要素和社會人文要素一般特征。
步驟2，空間數據庫的建立。地形圖的數字化采集與圖形輸出，選用矢量地形圖，利用AUTOCAD建立數字高程數據空間模型和其他現狀建筑、河流水體、植被狀況、道路交通等專項矢量數據模型，用點(Point)、線(Line)、面(Polygon)三種主要的圖形元素來抽象表示地理對象。然后利用ARCVIEW GIS 3. 2的軟件CAD Reader模塊將矢量數據導入，轉化為ARCVIEW空間數據庫shape File，并注意通過要素屬性表對CAD原始數據進行檢查和校正。
步驟3，建立數字高程模型(DEM)。其生產方法一般分為三種等值線DEM、TIN DEM及格網DEM。
步驟4，形態分析。
調整數字高程模型分類，使等高線按一定的間距以遞增(或遞減)方向分成若干組，通過3D Scene工具生成三維虛擬場景和剖面圖工具從3D Shapefile生成三維縱剖面，運用Surface/Derive Aspect的命令輸出地形坡向值,結合建筑設計資料集上處理手法經濟性劃分坡度，并將其作為用地分類的標準；另ー方面，通過山體陰影工具，對不同時段時太陽高度角的設定，可以直觀地對不同時段基地的日照情況進行比較，從而確定建筑處理手法。
步驟5，景觀分析。
假設B為景點，A為建筑所在位置，通過Line of sight進行通視分析，檢測觀察點A點是否可以觀察到B點，通過縱剖面顯示可以更為直觀地分析視線的遮擋情況，視域分析可以得到觀察建筑周邊視野的開闊程度。
步驟6,交通分析。
利用ARCVIEW GIS 3. 2三維可視化的同時，對場地的坡度和剖面進行分析，利用地形剖面工具進行道路截面設計，并結合可視域分析進行道路布線方式的景觀評估，進行立體的交通設計。
步驟7，工程技術分析。
在ARCVIEW GIS 3. 2里可以通過平面曲率分析山脊和山谷的疏密程度，運用水文分エ具生成水文數據，進行水流方向和地面水系分布、流量等方面分析。
全文摘要
本發明涉及山地建筑的一種設計方法，尤其是基于ARCVIEW GIS 3.2平臺的山地建筑設計方法。目前關于山地建筑設計常見的方法有手繪、CAD制圖、3DMAX、SU、手工模型研究等，其設計方法趨向于二維的、靜態的研究。本發明一種基于ARCVIEW GIS 3.2技術的山地建筑設計方法，具體如下步驟1，數據的收集。步驟2，建立空間數據庫。步驟3，建立數字高程模型(DEM)。步驟4，形態分析。步驟5，景觀分析。步驟6，交通分析。步驟7，工程技術分析。本發明實現了山地建筑設計定量定性的科學分析方法，其空間分析、三維分析和影像分析功能與數據管理能力，可應用于山地建筑設計的諸多方面研究，前景可觀。
文檔編號G06F17/50GK102693328SQ201110071469
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者黃丹丹 申請人:黃丹丹