城市道路網(wǎng)是構成城市用地布局的基本骨架,擔負著交通等多種功能,對城市的建設和發(fā)展有著長遠的影響。將計算機技術和城市規(guī)劃相結合,是研究的熱點問題之一。城市環(huán)境建模是計算機技術與城市規(guī)劃相結合的產(chǎn)物,其中的一個重要內容,就是城市道路網(wǎng)的自動生成。由于效率高、成本低的優(yōu)勢,城市道路網(wǎng)自動生成的研究受到了眾多學者的青睞,目前大體上分為兩類:借助空間信息技術,提取城市道路網(wǎng)信息,在計算機上進行重現(xiàn),以及通過計算機圖形學的知識,生成虛擬的城市道路網(wǎng)。本文中,以借助計算機圖形學知識,結合規(guī)劃規(guī)則,生成虛擬的平面城市道路網(wǎng)作為主要研究內容。以往的大部分研究中,在生成城市道路網(wǎng)時更多考慮的是外部環(huán)境對道路生長的約束,對生成結果的評價主要是從道路的幾何形態(tài)上進行,缺乏對用地規(guī)劃和道路規(guī)劃指標的考慮。本研究將道路網(wǎng)規(guī)劃和用地規(guī)劃相結合,借助L系統(tǒng)生成城市基礎道路網(wǎng)。研究中,從城市用地功能分區(qū)出發(fā),以居住區(qū)、商業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)為主,將L系統(tǒng)與道路形態(tài)、規(guī)劃指標相結合,根據(jù)各功能區(qū)道路網(wǎng)特點,通過邊界約束,綠地、河流等外部環(huán)境及道路間距指標約束,控制城市道路的生成,并對結果進行優(yōu)化。最后,采用道路網(wǎng)密度指標,對生成... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．４點改寫過程［４（）］??

系統(tǒng)??系統(tǒng)中，移動步長ｄ的變化很小，所有線段都能被單位線段整定值。然而一些復雜對象的模擬生成，移動步長和角增量需要整除。若是一個移動步長和角增量就設定一個字符參數(shù)，將會式的數(shù)量也相應增長，Ｌ系統(tǒng)將變得復雜，效率也降低。因此，ｎｄｅｎｍａｙｅｒ提出對字符進行參數(shù)設置，進而發(fā)展出參數(shù)Ｌ系統(tǒng)系統(tǒng)定義為一個有序四元素集，如下所示：??Ｇ＝（Ｖ，Ｓ，ｆｆｌ，Ｐ）Ｖ是指字符集，每個字符都包含了參數(shù)，其參數(shù)值是實數(shù)；２達式Ｃ（２：）和算術表達式Ｅ（Ｓ）都包含了形式參數(shù)和數(shù)字常量。作符“?＋?，－，＊，／”，指數(shù)運算符“Ａ”，關系運算符“＞，＜，＆，｜?”。ｔｏ指公理，是一個含參數(shù)的非空字符串，定義了系的產(chǎn)生式，其產(chǎn)生式規(guī)則定義了替換的方式。對于邏輯表達式

ｃｏ：?Ｆ??Ｐ：?Ｆ＾Ｆ［－Ｆ］Ｆ［＋Ｆ］Ｆ??在產(chǎn)生式規(guī)則中，Ｆ表示一個枝段，其后繼Ｆ［－Ｆ］Ｆ［＋Ｆ］Ｆ表示一個軸樹，如圖３．２中??的（ａ）圖和（ｂ）圖所示。當?shù)螖?shù)為０時，系統(tǒng)初始狀態(tài)為圖（ａ），當?shù)螖?shù)為１時，??根據(jù)產(chǎn)生式規(guī)則，前驅枝段Ｆ將被軸樹Ｆ［－Ｆ］Ｆ［＋Ｆ］Ｆ替換。隨著迭代次數(shù)增加，每一個??枝段Ｆ被一個軸樹后繼替代，如圖（ｃ）和（ｄ）所示，當?shù)螖?shù)為５時，得到的植物形態(tài)??如圖（ｅ）所示。??Ｎ?％?、?１??－＞?／?，?？??ｕ?㈧?、??ｊ／?、、／?｝??（ａ）ｎ＝０?（ｂ）ａ＝ｌ?（ｃ）ｎ＝ｌ?（ｄ）ｎ＝２?（ｅ）ｎ＝５??圖３．２?Ｌ系統(tǒng)生成的分枝結構植物形態(tài)［３９］??２）?Ｌ系統(tǒng)與道路形態(tài)??在上一小節(jié)內容中提到，在模擬植物的分枝形態(tài)研宄中，引入了軸樹的概念，將軸??樹作為后繼替換前驅的枝段，得到一個理想的結果。在本研宄中，為了更加真實地模擬??城市道路網(wǎng)的形態(tài)，需要考慮到現(xiàn)實城市中的道路網(wǎng)形態(tài)及參數(shù)，將其與Ｌ系統(tǒng)中的字??符、替換方式、龜形中的符號等等相結合。??圖３．３源于南京市區(qū)的部分道路網(wǎng)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用軌跡大數(shù)據(jù)進行城市道路交叉口識別及結構提取[J]. 唐爐亮,牛樂,楊雪,張霞,李清泉,蕭世倫.  測繪學報. 2017(06)
[2]“斷頭路”成因及對策分析[J]. 曹虹宇.  綠色建筑. 2016(04)
[3]基于有限元網(wǎng)格劃分的城市道路網(wǎng)建模[J]. 王元,劉華,李航.  圖學學報. 2016(03)
[4]城市道路網(wǎng)主干道提取的形態(tài)分析方法[J]. 欒學晨,范紅超,楊必勝,李秋萍.  武漢大學學報(信息科學版). 2014(03)
[5]影像與LiDAR數(shù)據(jù)信息融合復雜場景下的道路自動提取[J]. 李怡靜,胡翔云,張劍清,江萬壽,張永軍.  測繪學報. 2012(06)
[6]利用車輛軌跡數(shù)據(jù)提取道路網(wǎng)絡的幾何特征與精度分析[J]. 蔣益娟,李響,李小杰,孫靖.  地球信息科學學報. 2012(02)
[7]復雜地形條件下虛擬城市街道生成方法[J]. 薛峰,邢東順,曹詩蔚.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2010(09)
[8]大規(guī)模城市場景的高效建模及其實時繪制[J]. 劉波,王章野,王麗英,華煒,彭群生.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2008(09)
[9]規(guī)則驅動的虛擬城市道路網(wǎng)絡和建筑布局建模[J]. 王麗英,華煒,鮑虎軍.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2006(11)
[10]基于L-系統(tǒng)的植物模擬研究[J]. 黃艷峰,薛占熬,陳濤.  計算機工程與應用. 2005(19)



本文編號：3454091