合肥市测绘设计研究院安徽合肥230000
摘要：随着近年来城市化进程的不断加快，已经有许多建筑物拔地而起。加之居住在城市的便利性，更多的人选择在城市居住。高分辨率遥感影像作为一门目前被广泛推崇的信息提取技术，在城市建筑密度和容积率提取方面起着极大的作用。文章通过对数据和资料的搜集整理，提出了估算城市建筑密度和容积率的方法，并对结果进行了分析和验证，希望能对城市建筑密度和容积率的提取方法研究有所帮助。
关键词：高分辨率遥感影像；城市建筑面积；容积率；提取方法研究
1前言
为了更好的对城市的居住环境状况进行判断分析，需要对城市建筑密度和容积率进行提取研究。建筑密度是城市土地利用的形态控制指标，而容积率则是综合性控制指标，两者具有十分密切的关系。高分辨率遥感影像是目前十分热门的信息提取技术，能够提供更加便捷和更加详细的数据来源。通过高分辨率遥感影像对两者进行提取分析的方法是目前较先进的一种，对其的研究也比较少，如何更好的进行提取，是一项急需研究的课题。
2数据资料的搜集整理
要能够基于高分辨率遥感影像技术对城市建筑密度和容积率进行研究，具体的统计数据和大量的资料是不可缺少的，下面是研究时需要搜集的数据资料的罗列与阐述：
2.1数据资料的搜集
为了更好的对城市建筑密度和容积率进行提取方法的研究，需要根据实际的数据信息作为参考。使用遥感数据和一系列的辅助性资料作为研究材料，能够使研究更加完整和便捷。选取的遥感数据包括2018年某地区超分辨率遥感影像，分辨率为0.60m。辅助性资料的选取包括某地区1：300000的DEM影像、边界矢量图和行政区划图与地形图等。
2.2数据资料的整理
搜集完了所需要的数据后，就是对数据的整理与归纳。要在使用之前对数据进行预先的处理，其中包括对高分辨率遥感影像的辐射标定、集合配准、大气纠正指数等。也需要对边界矢量图和行政区划图按照影响进行几何性修改，保证与影像图能够对应匹配。
3城市建筑密度和容积率的概念介绍
为了更好的对城市建筑密度和容积率的听取方法进行研究，我们需要对两个名词的含义进行解释和初步的了解：
3.1城市建筑密度的介绍
城市建筑密度是指建筑物的基地面积总和/规划建设用地面积。建筑密度一般不会超过40%-50%，用地中还需要留出部分面积用作道路、绿化、广场、停车场等。目前我国城市建筑密度最高的是香港。
3.2土地容积率的介绍
土地容积率是指在城市规划区的某一块地域，房屋的总建筑面积与该地域面积的比值，通常分为实际容积率和规划容积率。容积率大小充分反映了土地利用率和利用的效益率。
4城市建筑密度和容积率的估算方法
城市建筑密度和容积率作为对一个城市经济社会发展衡量的一个尺度，除了要对两者进行充分的了解，下面是对城市建筑面积和容积率的估算方法的阐述：
4.1对高分辨率遥感影像建筑及其阴影的信息收集
遥感影像上建筑和阴影的信息提取是更好的完成对建筑密度和容积率估算的保障。通过对其的理解和释义，可以得到一个结果，而这个结果的精度直接影响着最后计算结果的精度。首先根据研究需求，需要将地区的土地覆盖物分成五大类：建筑物、阴影、水体、绿地以及其他没有包括在其中的场地。其次根据目标的性质，对影响进行不同尺度的分割，建立目标对象的光谱和空间属性库。在完成了这些后，利用邻近距离法和隶属度函数，将影像划分成4个波段，并划分提取建筑物阴影。利用该函数可以大大提高分类的精度，使其达到90%以上。
4.2建筑密度估算方法
随着技术的不断发展，对建筑密度的估算方法有很多，其中采用的最普遍的是用建筑物面积和统计区域的单位面积进行比较的方法。要使用这一方法，首先需要较清晰的描绘出建筑物的外边界线，并计算建筑物的占地面积，最后通过街道分布图去统计各单位面积上建筑物的密度。此目的是为了将统计的内容赋予不同灰度值，实现记录密度分布的灰度图像，该统计过程可以由计算机自主完成。
4.3容积率估算方法
要计算容积率，首先需要将含有建筑楼层数的阴影图层和含有建筑底面积的建筑物图层都收集好，然后对楼层建筑数和建筑物地面积进行最简单的乘积运算。接着，把两个图层的内容进行相应的比对，目的是使任何一个阴影都会有一建筑物与其对应。其次，要利用到编程软件，让阴影宽度能够直接推倒出楼层数，并传递给相应的建筑物，这都可以利用计算机自动实现。最后，利用各幢楼的地面积去乘楼层数，即可得出该楼的建筑总面积。
要计算容积率还要设定一个统计单元，一般以一个地区的行政边界作为统计单元。计算容积率的式子为单位建筑总面积注意单位街区面积，得到的值即为容积率。容积率分布图作为一个较直观的能看出城市容积率的图像，可利用某地区单位建筑面积和单位街区面积的比值的分布就能够得到。其中，单位街区的面积计算，可以某地区的街区区划矢量图为基础，进行计算和统计得到。
5提取结果的分析以及验证
通过对统计数据中建筑面积和容积率的对比，可以明显的看出，一个区域建设的规划是否合理与其经济社会的发展水平有着极为密切的关系，大致是呈正相关，下面是具体的分析过程：
5.1容积率高，建筑密度低
对统计结果进行分析可知，容积率排名靠前的区域是该地区经济最为繁荣的地方，一般都是高楼云集，平均楼层较该地区的其他地方也高上很多。同样，对建筑密度进行观察比较，也可以发现，容积率靠前的几个区域的建筑密度并不是最大的。建筑密度不大不会给人形成压迫感，能够带给人更加空旷舒畅的感觉，而容积率高可以说明该区域的发展势头很猛，富有潜力。由此可见，这些区域之所以能够比其他区域繁华，与该区域的合理规划是密不可分的。
5.2容积率低，建筑密度高
而有些地方虽然建筑密度居于前位，容积率却并不高，可以充分体现出这些区域的土地利用率不高或城市地域建设发展的并不是很好。导致虽然建造了许多房子，却吸引不了投资商对该地区进行开发，在往后的拆迁改造中，可以优先考虑此类地区的拆迁改造，使该区域在改造后能对城市的经济建设和社会发展作出更大的贡献。
5.3容积率低，建筑密度低
可以从统计数据中发现，随着社会经济的不断发展，土地资源不断被开发和利用，容积率低并且建筑密度也低的区域并不多见。这类地方属于大致上还未被开发利用的区域，建筑并没有被大量建造起来，也就吸引不了投资商以及开发商的目光。对该地区还未形成对其最为有利的开放方案，还没有为城市社会经济的发展和壮大作出大贡献。在城市规划与开发时，可以对此类区域多加考虑，使土地资源的利用率不断提高，促进城市经济不断发展。
结束语
随着城市化进程的不断发展，城市土地利用率不断提高，为了更好的对土地进行规划，我们需要对城市建筑密度和土地容积率的提取方法进行研究探索。而高分辨率遥感影像技术是一门新型的信息提取技术，利用这门技术能够优化信息提取的方法。通过数据资料整理、对城市建筑密度和土地容积率计算方法的探究，以及最后对所得结果的分析和验证，对城市建筑密度及容积率的提取方法进行了总体的探究，希望能对城市规划和发展有所帮助。
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