陳前亮 莊云

（泗陽縣城市建設(shè)規(guī)劃管理辦公室，江蘇 泗陽 223700）

1 前言

城市化和城市擴(kuò)張是我國全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)。城市發(fā)展的日新月異對(duì)城市規(guī)劃所需的各種基礎(chǔ)測繪資料(圖件和數(shù)據(jù))的更新及其數(shù)據(jù)管理帶來了很大的壓力；另一方面，隨著城市范圍的不斷擴(kuò)大以及城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的加快，對(duì)城市基礎(chǔ)測繪資料的覆蓋范圍、準(zhǔn)確性也提出了更高的要求。

2 3S技術(shù)在城市規(guī)劃測量中的應(yīng)用

隨著3S技術(shù)不斷深入發(fā)展，其在城市規(guī)劃測量中的應(yīng)用也勢必更加廣闊。GPS技術(shù)與RS技術(shù)的發(fā)展給城市規(guī)劃測量提供了新的手段和方法。GPS技術(shù)快速靜態(tài)定位為城市各種工程控制網(wǎng)的測量提供了快捷、經(jīng)濟(jì)的手段；動(dòng)態(tài)定位(RTK)技術(shù)將GPS定位技術(shù)推向1個(gè)新的里程碑，在圖根測量、竣工測量、城市勘界測量和快速施工放樣等方面得到越來越多的應(yīng)用。RS技術(shù)給地形圖等基本資料的快速更新和包括土地利用、道路、城市綠地等城市各種專題信息的提取與專題圖的制作等工作都可提供更加有效、快捷、經(jīng)濟(jì)的手段。隨著遙感影像分辨率越來越高，某些商用衛(wèi)星(Quick Bird，IKONOS等)分辨率已達(dá)分米級(jí)，使得利用遙感數(shù)據(jù)生產(chǎn)大中比例尺的城市基本地形圖成為可能。城市的發(fā)展使得傳統(tǒng)的城市數(shù)據(jù)管理手段不堪重負(fù)，GIS和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)為城市數(shù)據(jù)的管理注入了新的活力，提供了有效的管理手段和模式；反之，利用GIS技術(shù)管理的城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)也將為城市的規(guī)劃測量工作提供更好的服務(wù)?！?S”在城市規(guī)劃中的應(yīng)用范圍極其廣泛，其中最主要的是信息的采集、城市發(fā)展的動(dòng)態(tài)監(jiān)測、城市環(huán)境變的模擬和預(yù)測、城市環(huán)境的分析評(píng)價(jià)、城市三維顯示等方面。

2.1 信息采集

城市環(huán)境信息涉及到宏觀和微觀、區(qū)域和局部、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)、定性和定量的因素，包括地貌、大氣、土壤、植被、水體、居民、道路等自然和人文各個(gè)方面?！?S”技術(shù)可用于采集宏觀的、區(qū)域乃至全球的、動(dòng)態(tài)的、綜合的環(huán)境信息，輔之以常規(guī)的環(huán)境信息采集手段，就可實(shí)現(xiàn)綜合、系統(tǒng)的城市環(huán)境信息采集。

2.2 動(dòng)態(tài)監(jiān)測

城市發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。城市發(fā)展變化監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)，有賴于信息的適時(shí)更新和對(duì)信息的這間分析與綜合處理。由于遙感信息具有多時(shí)相、多波譜、多領(lǐng)域的特性，因而是進(jìn)行城市發(fā)展變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測的高效信息源。其關(guān)鍵在于建立科學(xué)的監(jiān)測模型，并對(duì)信息進(jìn)行有效的處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)城市變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

利用GIS強(qiáng)大的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能，并結(jié)合選定的監(jiān)測模型，可對(duì)多源城市信息進(jìn)行處理，從中找出城市演變的規(guī)律。通過不同時(shí)段城市信息的對(duì)比和綜合分析，能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境信息的綜合監(jiān)測。此外，利用GIS的專題制圖功能，可將城市變化過程用直觀的圖件形式予以顯示。

2.3 模擬與預(yù)測

城市環(huán)境演變的動(dòng)態(tài)過程需進(jìn)行數(shù)值模擬，并結(jié)合資料分析對(duì)未來一段時(shí)間內(nèi)的城市環(huán)境演變狀況進(jìn)行預(yù)測，為城市規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)。GIS是進(jìn)行城市環(huán)境演變模擬和預(yù)測的有力工具，它還可與空間分析、預(yù)測等模型相結(jié)合。

2.4 分析與評(píng)價(jià)

GIS可方便地進(jìn)行城市環(huán)境的分析和評(píng)價(jià)。利用GIS進(jìn)行城市環(huán)境評(píng)價(jià)，首先要選定有代表性的評(píng)價(jià)因子，并從GIS數(shù)據(jù)中提取出與這些因子有關(guān)的幾何和屬性信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。評(píng)價(jià)的方法，一是直接利用GIS的功能模塊完成。另一種則是根據(jù)評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型建立具有評(píng)價(jià)功能的空間分析模型，然后將GIS與相應(yīng)的環(huán)境空間分析模型相結(jié)合進(jìn)行。這種結(jié)合一般有兩種形式：(1)充分利用GIS軟件所提供的建模功能，在GIS內(nèi)部建立簡單的模型，減少GIS和模型問結(jié)合對(duì)界面的需求，使GIS空間分析一體化，即GIS內(nèi)嵌空間分析評(píng)價(jià)模塊；(2)在GIS的外部建立分析評(píng)價(jià)模型，然后在GIS軟件和空間分析評(píng)價(jià)軟件之間增加數(shù)據(jù)交換接口，使得空間分析數(shù)據(jù)及相關(guān)的影響因素、空間分析結(jié)果能在GIS系統(tǒng)中以各種簡單或復(fù)合的圖形形式顯示出來，即GIS外掛空間分析模塊，二者互相結(jié)合進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.5 三維顯示

“3S”技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality簡稱VR)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得規(guī)劃中的未來城市形象得以以三維形式仿真地顯示，從而滿足人們視覺、聽覺甚至是觸覺的感觀需求。其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)有動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)工具使用技術(shù)和多種系統(tǒng)集成技術(shù)等。而在城市規(guī)劃中最為煩瑣的就是虛擬環(huán)境的建模問題。這種建模應(yīng)該依據(jù)不同的事物區(qū)別事待，主要包括天空建模、地表狀況建模、建筑物建模、運(yùn)動(dòng)物體(行人、車輛等)的建模等。通過這些技術(shù)，就可以使城市規(guī)劃中原有的一些可以意會(huì)而不可言傳的東西，以一種直觀的面貌展現(xiàn)出來，讓人們對(duì)未來城市“身臨其境”，并可對(duì)城市歷史景觀進(jìn)行恢復(fù)與再現(xiàn)

3 “3S”集成與數(shù)字城市的建設(shè)

“3s”技術(shù)作為建立“數(shù)字城市”的三大支撐技術(shù)各有其特色，但在單獨(dú)使用時(shí)難免有其局限性：GPS可瞬間定位但卻不能表達(dá)地理屬性；遙感技術(shù)可快速獲取信息但信息的處理、分析必須結(jié)合其他技術(shù)；GIS具有較好的檢索、分析、結(jié)合處理能力，但數(shù)據(jù)來源和錄入始終是難題。而“3s”集成技術(shù)是將這3種對(duì)地觀測新技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起--在線的連接、實(shí)時(shí)的處理和系統(tǒng)的整體性。目前，這種結(jié)合性技術(shù)手段的理論應(yīng)用在我國近幾年才剛剛興起，但由于它對(duì)“數(shù)字城市”建設(shè)具有強(qiáng)大的支撐作用而引起國家科委、自然科學(xué)基金委及廣大科學(xué)工作者的極大興趣，并取得了較快發(fā)展。它的應(yīng)用目前主要集中在以下幾個(gè)方面。

①應(yīng)用GIS數(shù)據(jù)庫中的電子地圖和GPs接收機(jī)相結(jié)合的車載、船載導(dǎo)航系統(tǒng)，為城市交通設(shè)施建設(shè)與交通管理提供信息保障和便利。

②利用機(jī)載GPS接收機(jī)進(jìn)行數(shù)字化航空攝影測量。Rs技術(shù)提供的數(shù)字化影像圖獲取信息，并與GIS實(shí)現(xiàn)無縫嵌接，獲取數(shù)字城市建設(shè)中必要的信息和數(shù)據(jù)，建立城市地理信息系統(tǒng)下的各級(jí)子系統(tǒng)(如房產(chǎn)、交通、管線、環(huán)境)，從而為政府部門規(guī)劃與決策提供及時(shí)詳盡的資料(信息)。

③利用CPS與GIS的集成，可以測量區(qū)域的面積或者路徑的長度。該過程相當(dāng)于用數(shù)字化儀錄人數(shù)據(jù)。采集多邊形邊界或路徑的頂點(diǎn)坐標(biāo).并將數(shù)據(jù)通過CIS進(jìn)行記錄，計(jì)算相關(guān)面積或長度，這種技術(shù)應(yīng)用于城市規(guī)劃、土地管理中，能大大地提高工作效率。

結(jié)束語

3S技術(shù)為城市規(guī)劃測量提供了新的數(shù)據(jù)來源和技術(shù)手段。靈活性強(qiáng)、精度高的GPS定位技術(shù)，多時(shí)相、多源的遙感數(shù)據(jù)，以及GIS的空間分析處理能力及模擬現(xiàn)實(shí)能力，已經(jīng)在城市規(guī)劃測量中發(fā)揮著日益重要的作用。3S技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，必會(huì)將其在城市規(guī)劃測量的綜合應(yīng)用推向更高的層次，在優(yōu)化城市規(guī)劃測量工作、及時(shí)更新基礎(chǔ)地理信息資料、降低成本等方面將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

[1]趙振巖.提高認(rèn)識(shí)做好城市規(guī)劃測量工作.錫林郭勒日?qǐng)?bào)，2009-03-20.