3S技術(shù)在城市規(guī)劃管理方面的應(yīng)用

1、3S技術(shù)在城市規(guī)劃管理方面的應(yīng)用3S技術(shù)概述3S是地理信息系統(tǒng)、遙感和全球定位系統(tǒng)3個(gè)名稱的英文縮寫,是GIS、RS、GPS這3項(xiàng)相互獨(dú)命、而在應(yīng)用上又密切關(guān)聯(lián)的高新技術(shù)的簡(jiǎn)略統(tǒng)稱。3S技術(shù)的集成是當(dāng)前測(cè)繪技術(shù)、攝影測(cè)量和遙感技術(shù)、地圖制圖技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、地理信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、專家系統(tǒng)和定位技術(shù)及數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的結(jié)合與綜合應(yīng)用.（1)地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下，以一定格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng),具有數(shù)據(jù)輸入、存儲(chǔ)、編輯、操作運(yùn)算、數(shù)據(jù)查詢檢索、應(yīng)用分析、數(shù)據(jù)顯示及結(jié)果輸出、數(shù)據(jù)更新等基本功能，具有標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和多維結(jié)構(gòu)等基本特點(diǎn),是綜合處理

2、與分析多源時(shí)空數(shù)據(jù)的理想平臺(tái)，是空間信息的“大管家”和公共的地理定位基礎(chǔ)。(2）遙感(RS）利用飛機(jī)、衛(wèi)星等空間平臺(tái)上的傳感器(包括可見光、紅外、微波、激光等傳感器)，從空中遠(yuǎn)距離對(duì)地面進(jìn)行觀測(cè),根據(jù)日標(biāo)反射或輻射的電磁波，經(jīng)過校門、變換、圖像增強(qiáng)和識(shí)別分類等處理，快速地獲取大范圍地物特征和周邊環(huán)境信息，獲得實(shí)時(shí)、形象化、不同分辨率的遙感圖像具有探測(cè)范圍大、資料新穎、成圖速度快、收集資料方便等特點(diǎn),遙感圖像具有真實(shí)性、直觀性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn).(3)全球定位系統(tǒng)(GPS）是一種同時(shí)接收來自多個(gè)衛(wèi)星的電波信號(hào)，以衛(wèi)星為基準(zhǔn)求出接收點(diǎn)位置的技術(shù),由空間衛(wèi)星(均勻分布在6個(gè)軌道平面的24顆衛(wèi)星)、地面監(jiān)

3、控站和用戶接收機(jī)下部分組成具有定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、無需通視、操作簡(jiǎn)便、全天候作收等特點(diǎn)，不僅可以用于測(cè)量、導(dǎo)航，還可用于測(cè)速、測(cè)時(shí)等，提供野外基礎(chǔ)測(cè)繪的控制數(shù)據(jù)。GIS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用(1）信息統(tǒng)一管理在規(guī)劃的基礎(chǔ)資料收集階段，建立規(guī)劃地區(qū)范圍的GIS現(xiàn)狀基礎(chǔ)信息庫,為規(guī)劃前期的各種分析，提供現(xiàn)狀空間與屬性信息的統(tǒng)一管理、查詢檢索和動(dòng)態(tài)更新服務(wù)。（2)規(guī)劃分析決策利用各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,基于GIS環(huán)境的空間查詢、統(tǒng)計(jì)、分析等功能,為各類規(guī)劃編制的條件分析、方案制定與評(píng)價(jià)選擇提供空間分析支持和決策輔助。(3）規(guī)劃數(shù)字成果在規(guī)劃最終成果的制作階段,提供基于GIS標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃成果數(shù)字產(chǎn)品，使規(guī)

4、劃管理部門可以得到直接為GIS系統(tǒng)所接受的規(guī)劃成果,方便規(guī)劃管理部門更好地利用GIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為城市建設(shè)與規(guī)劃管理實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化服務(wù)。在城市規(guī)劃中的應(yīng)用方面：(1）利用基于城市小比例尺如1：5000、1：10000的地形圖建立的圖形信息系統(tǒng)，對(duì)城市整體或分區(qū)域建立空間模型,并通過GIS數(shù)據(jù)庫中對(duì)應(yīng)的相關(guān)信息如道路、建筑、人口、公共設(shè)施等進(jìn)行查詢,為城市總體規(guī)劃編制提供直觀、詳細(xì)、完整的科學(xué)信息。（2）土地資源利用的規(guī)劃管理是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要載體。利用GIS技術(shù)的海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的圖形操作功能,對(duì)土地管理實(shí)現(xiàn)集成化,可以即時(shí)方便地了解城市土地利用狀況及土地權(quán)屬界線等信息，使城市規(guī)劃用地更具科

5、學(xué)性和透明性,給城市土地利用的合理使用以強(qiáng)大支持。(3）城市建設(shè)中的每幢建筑物修建前必須經(jīng)過政府主管部門批準(zhǔn)，這是一項(xiàng)工作量巨大,但同時(shí)又必須做到細(xì)致準(zhǔn)確的工作。利用城市地理信息系統(tǒng),修建建設(shè)項(xiàng)目申請(qǐng)卡并記錄到屬性數(shù)據(jù)庫中，其中的建筑物地址與地塊空間、周圍建筑及環(huán)境相關(guān)聯(lián)，可以方便地進(jìn)行審批工作,還可以以數(shù)字化地形圖為背景,在電腦上進(jìn)行建設(shè)工程規(guī)劃定位,極大地提高規(guī)劃工作的效率.RS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用(1) 土地資源作為城市發(fā)展的載體，是城市規(guī)劃最主要的關(guān)注因素。土地的性質(zhì)和利用現(xiàn)狀是動(dòng)態(tài)變化,要隨時(shí)掌握其特征,用衛(wèi)星遙感影像作為信息來源應(yīng)是現(xiàn)代城市最常用的手段，可實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源利用的適時(shí)

6、調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為加強(qiáng)土地資源的管理、優(yōu)化政府部門決策提供有力支持。(2）通過對(duì)不同時(shí)期遙感資料的分析，可全面、系統(tǒng)地研究城市發(fā)展軌跡和時(shí)空變化規(guī)律,結(jié)合各時(shí)期城市建設(shè)管理環(huán)境等因素,對(duì)城市變遷、發(fā)展、人文環(huán)境變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和研究，為城市規(guī)劃發(fā)展提供信息資源。(3）環(huán)境條件如溫度、濕度的改變和環(huán)境污染會(huì)引起地物波譜特征發(fā)生不同程度的變化,而地物波譜特征的差異正是遙感識(shí)別地物最根本的依據(jù)。通過遙感圖像特征分析,為環(huán)境監(jiān)測(cè)-包括水質(zhì)、土壤、固體廢物污染、城市熱島效應(yīng)等提供有關(guān)資料及數(shù)據(jù)。GPS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用(1) 控制測(cè)量為滿足城市建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)測(cè)繪的需要,城市控制網(wǎng)具有控制面積大、精度

7、高、使用頻繁等特點(diǎn)，城市、級(jí)導(dǎo)線大多位于地面，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，這些點(diǎn)常被破壞,影響了工程測(cè)量的進(jìn)度，如何快速精確地提供控制點(diǎn)，直接影響工作的效率.常規(guī)控制測(cè)量如導(dǎo)線測(cè)量,要求點(diǎn)間通視，費(fèi)工費(fèi)時(shí),且精度不均勻. GPS 靜態(tài)測(cè)量，點(diǎn)間不需通視且精度高，但數(shù)據(jù)采集時(shí)間長(zhǎng),還需事后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果，如內(nèi)業(yè)發(fā)現(xiàn)精度不符合要求則必須返工。應(yīng)用GPS 技術(shù)將無論是在作業(yè)精度， 還是作業(yè)效率上都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。（2)線路中線定線GPS測(cè)量技術(shù)用于市政道路中線或電力線中線放樣，放樣工作一人也可完成。將線路參數(shù)如線路起終點(diǎn)坐標(biāo)、曲線轉(zhuǎn)角、半徑等輸入 GPS的外業(yè)控制器, 即可放樣.放樣

8、方法靈活，即能按樁號(hào)也可按坐標(biāo)放樣，并可以隨時(shí)互換。放樣時(shí)屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位，便于前后左右移動(dòng),直到誤差小于設(shè)定的為止。3S技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用(1）城市基本地形圖更新城市規(guī)劃的基本條件就是大比例尺地形圖,但傳統(tǒng)的線劃地圖不僅建立周期長(zhǎng),更新困難，而且比較抽象，已經(jīng)從原始信息中篩去了很多環(huán)境成分。4D產(chǎn)品包括數(shù)字線劃地圖（DLG）、數(shù)字高程模型（DEM）、數(shù)字柵格地圖(DRG）、數(shù)字正射影像圖（DOM)，是新一代測(cè)繪產(chǎn)品的標(biāo)志,有著現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、更新速度快、信息含量豐富等優(yōu)點(diǎn)，將轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)地圖的觀念，加快數(shù)據(jù)更新，豐富表現(xiàn)手段，也是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪方法的現(xiàn)代化改造。（2）現(xiàn)狀調(diào)查與數(shù)據(jù)管理

9、城市規(guī)劃的初始階段就是現(xiàn)狀調(diào)查，往往要耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，又難以做到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。運(yùn)用Rs技術(shù)可以迅速進(jìn)行城市地形地貌、湖泊水系、綠化植被、景觀資源、交通狀況、土地利用、建筑分布的調(diào)查；運(yùn)用GIS技術(shù)則能將大量的基礎(chǔ)信息和專業(yè)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫，實(shí)現(xiàn)空間信息和屬性信息的一體化管理與可視化表現(xiàn)，提供方便的信息查詢和統(tǒng)計(jì)工具，克服CAD輔助制圖的局限性。（3）現(xiàn)狀評(píng)價(jià)與空間分析利用多個(gè)時(shí)期的航空遙感影像圖進(jìn)行城市用地變遷動(dòng)態(tài)研究,結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行城市重心移動(dòng)、離散度、緊湊度和放射狀指數(shù)等形態(tài)測(cè)度評(píng)價(jià),利用疊加分析、緩沖區(qū)分析、拓?fù)浞治龅裙ぞ哌M(jìn)行商業(yè)服務(wù)設(shè)施和中小學(xué)的服務(wù)范圍分析、交通可達(dá)性

10、評(píng)價(jià)和建設(shè)條件適宜性評(píng)價(jià)，這有助于總結(jié)城市發(fā)展規(guī)律,發(fā)現(xiàn)存在的問題，增加空間分析的深刻性。(4)交通調(diào)查與模擬分析利用GIS進(jìn)行城市交通小區(qū)出行分布的數(shù)據(jù)建庫，可以對(duì)現(xiàn)狀路網(wǎng)密度、出行距離和時(shí)間、交通可達(dá)性、公交服務(wù)半徑進(jìn)行合理性評(píng)價(jià)，結(jié)合專業(yè)軟件能進(jìn)行城市交通的規(guī)劃預(yù)測(cè)、出行分布和流量分配,開展交通環(huán)境容量影響評(píng)價(jià)。利用遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行道路勘測(cè)設(shè)計(jì)，可以快速完成對(duì)路線所經(jīng)區(qū)域的地形、地貌、河流、建筑以及交通網(wǎng)系的概要判讀.利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和三庫一體(影像數(shù)據(jù)庫、矢量圖形庫、數(shù)字高程模型)技術(shù)可以進(jìn)行道路方案的仿真表現(xiàn)和環(huán)境模擬，實(shí)現(xiàn)全方位、立體化、多層次的規(guī)劃和評(píng)價(jià)新模式。（5）規(guī)劃管理基礎(chǔ)信息和規(guī)劃信息的集成建庫將使規(guī)劃設(shè)計(jì)與規(guī)劃管理更緊密地結(jié)合起來，可以在GIS平臺(tái)上開展電子報(bào)批和網(wǎng)上報(bào)批，提高指標(biāo)核算的科學(xué)性，避免地區(qū)規(guī)劃的前后矛盾和土地批租的“一女兩嫁”。總之，2l世紀(jì)我國(guó)城市必將進(jìn)一步迅速發(fā)展，隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)與管理的加強(qiáng)。各大中城市建立城市地理信息系統(tǒng)將是必然趨勢(shì)。目前北京、上海、廣州等大城市均已提出建立數(shù)字城市的規(guī)劃。3s技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了城市各種歷史、現(xiàn)