一种可视化城乡空间规划系统

技术领域

本发明属于城乡规划技术领域，具体涉及一种可视化城乡空间规划系统。

背景技术

城乡规划是研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是一定时期内城市发展的蓝图，是城市管理的重要组成部分，是城市建设和管理的依据，也是城市规划、城市建设、城市运行三个阶段管理的龙头。现有的城乡空间规划技术，主要是运用先验理论进行假设，制定关于城乡空间发展未来的空间蓝图，例如，城乡融合发展规划，往往套用英国学者霍华德的“田园城市”理论，先验假想出城乡融合空间模式，然后制定规划方案。但现实的情况与先验理论提出时期有较大不同，假想出的规划方案缺乏先验理论成立的历史时期条件，无法直观地反映城乡空间模式生成的当前逻辑关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种可视化城乡空间规划系统，用以解决现有技术中存在的无法直观地反映城乡空间模式生成的当前逻辑关系的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面提供一种可视化城乡空间规划系统，包括数据符号化入库子系统、可视化分析处理子系统以及可视化方案输出子系统；

所述数据符号化入库子系统用于对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

所述可视化分析处理子系统用于根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，其中，可视化工具至少包括图形、图表和地图，推理结果包括空间要素的关联关系和城乡发展场景的空间结构模式；

所述可视化方案输出子系统用于根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。

在一种可能的设计中，所述数据符号化入库子系统包括数据标准化清洗模块、标准化数据库、预埋符号库和符号化设计模块；

所述数据标准化清洗模块用于对跨部门和多类型的多源异构数据进行数据清洗以实现消异入库；

所述标准化数据库用于基于预设的入库标准进行数据入库、存储、管理和数据分发，其中，数据管理包括基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

所述预埋符号库用于预先配置城乡规划数据对应的主题符号并进行存储；

所述符号化设计模块用于供用户在数据使用过程中进行数据符号的自定义设计；

其中，每一数据的符号化均采用多主题和多比例进行设置。

在一种可能的设计中，所述数据标准化清洗模块包括多源异构数据连接单元、数据格式转换单元、数据质检单元和数据自动入库单元；

所述多源异构数据连接单元用于适配多源异构数据的数据内核，连接并读取数据；

所述数据格式转换单元用于将多源异构数据进行数据格式统一；

所述数据质检单元用于对数据是否符合预设要求进行质检，并在数据错误时进行报警；

所述数据自动入库单元用于对符合预设要求的数据进行自动入库。

在一种可能的设计中，所述标准化数据库包括标准数据库构建单元、空间数据存储单元、数据自组织单元以及数据服务分发单元；

所述标准数据库构建单元用于根据城乡规划的应用需求建立统一的数据入库标准，以便实现城乡空间数据的融合；

所述空间数据存储单元用于提供空间数据的存储、管理和应用检索；

所述数据自组织单元用于基于预设的数据库标准自动组织关系，实现标准化数据管理；

所述数据服务分发单元用于提供数据服务，实现数据共享。

在一种可能的设计中，所述可视化分析处理子系统包括地图服务融合模块、关联数据驱动模块以及数据分析响应模块；

所述地图服务融合模块用于整合在线地图服务和POI接口；

所述关联数据驱动模块用于响应用户的数据关联操作并进行数据关联，并根据关联数据生成对应的属性表和空间可视化地图；

所述数据分析响应模块用于响应用户的图形符号分析操作、图表统计分析操作以及数据联动分析操作，实现城乡规划数据的可视化分析，其中，数据联动分析操作包括图形、图表和地图的联动分析操作。

在一种可能的设计中，所述数据分析响应模块包括图形符号组装响应单元、图表统计分析响应单元以及数据联动分析响应单元；

所述图形符号组装响应单元用于根据用户的图形数据获取操作自动生成符号化数据，并根据用户的符号化数据编辑操作自动完成符号化数据的组装；

所述图表统计分析响应单元用于根据用户的属性表编辑操作进行数据属性字段整理，并根据用户在地图中叠加的数据属性自动生成可视化统计图表；

所述数据联动分析响应单元用于根据用户的联动分析操作实现多个视图的数据联动。

在一种可能的设计中，所述数据联动分析响应单元包括图表视图联动子单元和多维视图联动子单元；

所述图表视图联动子单元用于在用户点击图表视图时，自动响应筛选保留和高亮操作；

所述多维视图联动子单元用于获取用户对其中至少一个多维视图的编辑操作，并控制其他多维视图的联动编辑，实现视图同步，其中，多维视图包括二维地图和三维模型视图。

在一种可能的设计中，所述可视化方案输出子系统包括图表美化模块、场景构建模块以及方案输出模块；

所述图表美化模块用于提供多种图表设计样式，以供用户根据需求选择设计样式实现图表设计；

所述场景构建模块用于提供多种视图窗口组合方式，以供用户根据需求选取窗口组合方式实现城乡规划方案的场景搭建；

所述方案输出模块用于输出方案场景图纸并发布为场景服务。

在一种可能的设计中，所述方案输出模块包括场景制图单元和场景服务发布单元；

所述场景制图单元用于输出符合预设标准的方案场景图纸；

所述场景服务发布单元用于将方案场景图纸发布为网络场景服务。

在一种可能的设计中，所述多源异构数据至少包括地形图数据、地籍图数据、土地利用调查数据、地理国情普查数据、地名普查数据、水利普查数据、县志数据、水利志数据以及POI数据。

第二方面，本发明提供可视化城乡空间规划方法，包括：

通过所述数据符号化入库子系统对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

通过所述可视化分析处理子系统根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，其中，可视化工具至少包括图形、图表和地图，推理结果包括空间要素的关联关系和城乡发展场景的空间结构模式；

通过所述可视化方案输出子系统根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第二方面所述的可视化城乡空间规划方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第二方面所述的可视化城乡空间规划方法。

第五方面，本发明提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第二方面所述的可视化城乡空间规划方法。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

本发明通过数据符号化入库子系统对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；通过可视化分析处理子系统根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，避免规划工作大量耗费在制图而无力推理的问题；通过可视化方案输出子系统根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。即本发明在城乡空间规划系统中引入了以数据统计为驱动，图形、图表及地图相结合，在可视化环境中展示空间要素关系及数据统计结果，以供用户基于空间要素关系和数据统计结果对城乡空间规划进行探索式推理分析，避免了规划决策支持仅依赖于先验理论或假设，而没有现实数据支持的问题，提高了城乡规划工作的效率。

附图说明

图1为本申请实施例中的可视化城乡空间规划系统的结构框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

实施例

为了解决现有技术中存在的无法直观地反映城乡空间模式生成的当前逻辑关系的技术问题，本申请实施例提供了一种可视化城乡空间规划系统，该系统通过数据符号化入库子系统对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；通过可视化分析处理子系统根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，避免规划工作大量耗费在制图而无力推理的问题；通过可视化方案输出子系统根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。即本发明在城乡空间规划系统中引入了以数据统计为驱动，图形、图表及地图相结合，在可视化环境中展示空间要素关系及数据统计结果，以供用户基于空间要素关系和数据统计结果对城乡空间规划进行探索式推理分析，避免了规划决策支持仅依赖于先验理论或假设，而没有现实数据支持的问题，提高了城乡规划工作的效率。

下面将对本申请实施例提供的可视化城乡空间规划系统进行详细说明。

其中，需要说明的是，本申请实施例提供的可视化城乡空间规划系统可应用于任意使用操作系统的终端设备来提供可视化的城乡空间规划界面，其中，操作系统包括但不限于Windows系统、Mac系统、Linux系统、Chrome OS系统、UNIX操作系统、IOS系统和安卓系统等，此处不做限定；其中，终端设备包括但不限于IPAD平板电脑、个人移动电脑、工业计算机、个人计算机等，此处不做限定。为便于描述，除特别说明外，本申请实施例均以个人计算机为执行主体进行说明。可以理解，所述执行主体并不构成对本申请实施例的限定，在其他的一些实施例中可以采用其他类型的终端设备作为执行主体。

如图1所示，是本申请实施例提供的可视化城乡空间规划系统的结构框图，所述可视化城乡空间规划系统包括数据符号化入库子系统、可视化分析处理子系统以及可视化方案输出子系统；

所述数据符号化入库子系统用于对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

所述可视化分析处理子系统用于根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，其中，可视化工具至少包括图形、图表和地图，推理结果包括空间要素的关联关系和城乡发展场景的空间结构模式；

所述可视化方案输出子系统用于根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。

其中，需要说明的是，本申请实施例中的多源异构数据的数据来源主要为与城乡规划相关的各管理部门或机构的数据，其中，城市管理部门包括但不限于地方测绘地理信息部门、住房和城乡建设部门、城市管理部门、环卫管理部门、教育部门、医疗管理部门、卫生管理部门、交通部门、市政部门、城管部门以及经信部门等各个参与城市运行管理的部门和机构，上述说明仅做举例之用，并不会对本申请实施例中的数据来源做出限定。

其中，需要说明的是，本申请实施例中的数据类型包括但不限于各城市管理部门所提供的地形图数据、地籍图数据、土地利用调查数据、地理国情普查数据、地名普查数据、水利普查数据、县志数据、水利志数据以及POI数据等，此处不做限定。

在一种具体的实施方式中，所述数据符号化入库子系统包括数据标准化清洗模块、标准化数据库、预埋符号库和符号化设计模块；

所述数据标准化清洗模块用于对跨部门和多类型的多源异构数据进行数据清洗以实现消异入库；

优选的，所述数据标准化清洗模块包括多源异构数据连接单元、数据格式转换单元、数据质检单元和数据自动入库单元；

所述多源异构数据连接单元用于适配多源异构数据的数据内核，连接并读取数据；

所述数据格式转换单元用于将多源异构数据进行数据格式统一；

具体的，在对城市各相关部门数据进行采集之后，本申请实施例还按照数据来源(部门源)和数据格式类型的不同，对数据进行分类，其中，数据格式类型包括但不限于cad、shp、word、excel等数据格式类型；在进行分类后，优选的，本申请实施例还通过对数据做格式转换(例如cad数据转shp数据)、带空间坐标数据统一坐标系处理、带经纬度坐标excel数据转shp空间化处理等数据处理方式。

所述数据质检单元用于对数据是否符合预设要求进行质检，并在数据错误时进行报警；

具体的，所述数据质检单元用于质检数据完整性、一致性和准确性，主要执行名称、属性、异常值、拓扑关系等检查，当检测到数据错误时，可通过错误日志等形式进行预警上报，以便开发人员根据错误日志对数据进行修正。

所述数据自动入库单元用于对符合预设要求的数据进行自动入库。

其中，需要说明的是，本申请实施例中的预设要求是指标准化数据库对于入库数据的要求，具体可以使数据类别、数据格式、数据属性等各配置项的要求，具体可根据需要设置，此处不做限定。在进行数据入库时，所述数据自动入库单元还用于对数据进行自动转译和拆分等，以符合标准化数据的要求。

所述标准化数据库用于基于预设的入库标准进行数据入库、存储、管理和数据分发，其中，数据管理包括基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

在一种可能的设计中，所述标准化数据库包括标准数据库构建单元、空间数据存储单元、数据自组织单元以及数据服务分发单元；

所述标准数据库构建单元用于根据城乡规划的应用需求建立统一的数据入库标准，以便实现城乡空间数据的融合；

具体的，所述城乡空间的融合包括但不限于融合城乡现状数据、规划数据、管理数据和社会经济数据的融合，以重塑地理空间数据库功能和组织结构。

所述空间数据存储单元用于提供空间数据的存储、管理和应用检索；

所述数据自组织单元用于基于预设的数据库标准自动组织关系，实现标准化数据管理；

其中，自动组织关系包括但不限于自动创建数据目录、自动创建组集关系、自动命名等，以便于数据的标准化管理。

所述数据服务分发单元用于提供数据服务，实现数据共享。

具体的，可通过Web Service和数据库直连的方式实现多方工作协同和信息共享。

所述预埋符号库用于预先配置城乡规划数据对应的主题符号并进行存储；

具体的，所述预埋符号库用于自动构建空间数据主题符号库，实现同名数据入库智能符号化，即将数据在入库时自动匹配对应的主题符号，当相同的数据再次入库时，基于预设的匹配关系自动为其匹配主题符号，实现数据入库的智能符号化；用户在可视化分析界面使用数据时，仅仅需要拖拽数据库数据到地图上，即可实现数据对应的符号的瞬时可视化。优选的，本申请实施例中的预埋符号库包括云符号库和本地符号库，即可以将主题符号存储在云符号库中实现共用，也可以存储在本地符号库中仅供自己使用，以满足多场景使用需求。

所述符号化设计模块用于供用户在数据使用过程中进行数据符号的自定义设计；

其中，每一数据的符号化均采用多主题和多比例进行设置，以配置满足不同应用场景下的可视化需求，避免传统可视化方式导致的图层堆积、符号设置繁琐、难以复用等问题

在一种可能的设计中，所述可视化分析处理子系统包括地图服务融合模块、关联数据驱动模块以及数据分析响应模块；

所述地图服务融合模块用于整合在线地图服务和POI接口；

具体的，地图服务融合模块包括地图调用单元、POI调用单元、街景调用单元；其中，地图调用单元用于调用高德地图、百度地图、天地图和ESRI历史卫星影像等地图服务；POI调用单元用于自动爬取系统视窗范围内的POI信息，支持高德地图、腾讯地图；街景调用单元用于联动地图查询鼠标点击位置的街景视图。

所述关联数据驱动模块用于响应用户的数据关联操作并进行数据关联，并根据关联数据生成对应的属性表和空间可视化地图；

其中，需要说明的是，使用时，用户可以通过推拽关联数据，或者拖拽删除冗余的字段，或者拖拽预览生成数据的属性表和空间可视化地图，后台对用户的拖拽操作做出自动响应，以实现数据的自动关联、可视化属性表和地图的自动生成。

所述数据分析响应模块用于响应用户的图形符号分析操作、图表统计分析操作以及数据联动分析操作，实现城乡规划数据的可视化分析，其中，数据联动分析操作包括图形、图表和地图的联动分析操作。

在一种可能的设计中，所述数据分析响应模块包括图形符号组装响应单元、图表统计分析响应单元以及数据联动分析响应单元；

所述图形符号组装响应单元用于根据用户的图形数据获取操作自动生成符号化数据，并根据用户的符号化数据编辑操作自动完成符号化数据的组装；

具体的，用户通过在地图中拖拽式加载本地电脑或空间数据库中的图形数据，后台响应该拖拽操作实现数据的自动符号化，以形成图形推理环境；然后，用户在地图中拖拽式调整符号化数据的叠置顺序、分组、删除数据等编辑，后台响应该编辑操作，将符号化数据进行组装，以供用户定性化研判城乡空间要素之间的关联关系。

所述图表统计分析响应单元用于根据用户的属性表编辑操作进行数据属性字段整理，并根据用户在地图中叠加的数据属性自动生成可视化统计图表；

具体的，用户通过在可视化分析界面上显示的数据属性表视图上拖拽式删除不需要的字段或创建临时字段和字段表达式，后台响应用户操作，以实现图形、图表的数据属性字段在可视化环境中的快速整理，快速形成仅保留需统计推理的属性字段，消除数据冗余。此外，用户通过标拖拽数据管理面板中的数据名或字段名到地图上，后台响应用户的拖拽操作，并自动快速生成柱状图、饼状图、折线图、玫瑰图、文字云等可视化统计图表，且本申请实施例还为用户提供创建常量线、平均线、趋势线、预测线等统计验证关键值的功能选项，以进一步实现数据的可视化统计分析。

所述数据联动分析响应单元用于根据用户的联动分析操作实现多个视图的数据联动。

在一种可能的设计中，所述数据联动分析响应单元包括图表视图联动子单元和多维视图联动子单元；

所述图表视图联动子单元用于在用户点击图表视图时，自动响应筛选保留和高亮操作；

具体的，用户通过点击任意视图中的可视化图形或者执行数据上钻、下钻操作，后台响应用户操作，实现城乡发展场景中的地图、统计图表、表格、三维模型等视图的联动，以便用户快速锁定城乡空间要素统计特征、空间分布特征；优选的，在联动视图中同时自动响应筛选保留和高亮等操作。

所述多维视图联动子单元用于获取用户对其中至少一个多维视图的编辑操作，并控制其他多维视图的联动编辑，实现视图同步，其中，多维视图包括二维地图和三维模型视图。

具体的，用户在二维地图或三维模型视图中进行缩放、移动视图时，后台响应用户操作，并将场景布局中的其它二维地图和三维模型视图同时进行相同的缩放、移动操作，实现二维三维视图同步

在一种可能的设计中，所述可视化方案输出子系统包括图表美化模块、场景构建模块以及方案输出模块；

所述图表美化模块用于提供多种图表设计样式，以供用户根据需求选择设计样式实现图表设计；

具体的，所述图表设计样式包括背景、颜色、字体、图例、标注位置、提示信息等设计样式，以供用户根据需求快速设计图表和属性表的样式。

所述场景构建模块用于提供多种视图窗口组合方式，以供用户根据需求选取窗口组合方式实现城乡规划方案的场景搭建；

具体的，本申请实施例提供地图、仪表盘、表格、三维模型等视图窗口的任意组合，以布局城乡基础现状场景、专题应用场景、规划展望场景，并支持视图窗口的大小、样式设置。

所述方案输出模块用于输出方案场景图纸并发布为场景服务。

在一种可能的设计中，所述方案输出模块包括场景制图单元和场景服务发布单元；

所述场景制图单元用于输出符合预设标准的方案场景图纸；

所述场景服务发布单元用于将方案场景图纸发布为网络场景服务。

第二方面，本发明提供可视化城乡空间规划方法，包括：

通过所述数据符号化入库子系统对城乡空间规划相关的多源异构数据进行标准化清洗，将清洗后的数据进行标准化入库，并基于符号配置规则建立数据与预设符号的关联；

通过所述可视化分析处理子系统根据数据库配置提供多种可视化工具，以供用户根据可视化工具获取城乡空间规划的推理结果，其中，可视化工具至少包括图形、图表和地图，推理结果包括空间要素的关联关系和城乡发展场景的空间结构模式；

通过所述可视化方案输出子系统根据推理结果构建和输出图形、图表和地图联动的城乡规划方案场景。

本实施例第二方面提供的前述装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法，于此不再赘述。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于安卓端的流程指示器生成方法。

具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random-AccessMemory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、闪存(Flash Memory)、先进先出存储器(First Input First Output，FIFO)和/或先进后出存储器(First Input Last Output，FILO)等等；所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器；所述收发器可以但不限于为WiFi(无线保真)无线收发器、蓝牙无线收发器、GPRS(General Packet RadioService，通用分组无线服务技术)无线收发器和/或ZigBee(紫蜂协议，基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议)无线收发器等。此外，所述计算机设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。

本实施例第三方面提供的前述计算机设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法，于此不再赘述。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于安卓端的流程指示器生成方法。

其中，所述计算机可读存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。

本实施例第四方面提供的前述计算机可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法，于此不再赘述。

第五方面，本发明提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如第一方面任意一种可能的设计中所述的基于安卓端的流程指示器生成方法。

本实施例第五方面提供的前述包含指令的计算机程序产品的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的方法，于此不再赘述。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。