許士翔 宋清欣

數(shù)字化技術(shù)在城市綠地調(diào)查中的應(yīng)用

許士翔 宋清欣

隨著信息化技術(shù)發(fā)展和數(shù)字城市建設(shè)的推進，國內(nèi)一些城市在城市園林綠化工作中，利用數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建了行業(yè)信息化平臺，實現(xiàn)了行業(yè)精細(xì)化、科學(xué)化管理。城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查作為城市園林綠化的基礎(chǔ)性工作，也亟待通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用提高其調(diào)查的效率及質(zhì)量。在歸納我國城市園林綠化數(shù)字化工作主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上，提出了我國城市園林綠化數(shù)字化工作涉及的主要技術(shù)包括：遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)及全球定位系統(tǒng)技術(shù)等；接著通過分析城市園林綠地現(xiàn)狀調(diào)查工作的主要內(nèi)容，詳細(xì)闡述了以上技術(shù)在城市園林綠地現(xiàn)狀調(diào)查工作中的應(yīng)用，并認(rèn)為在城市綠地調(diào)查中，利用數(shù)字化技術(shù)，可以實現(xiàn)城市綠地空間分布調(diào)研結(jié)果的精準(zhǔn)化、提高基礎(chǔ)資料收集的效率、提升綠地調(diào)查分析的深度。

數(shù)字城市；園林管理；數(shù)字化管理；綠地調(diào)查；遙感技術(shù)；數(shù)據(jù)庫建設(shè)

1 引言

城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在改善城市環(huán)境質(zhì)量、促進城市可持續(xù)發(fā)展中具有不可替代的作用，是衡量一個城市綜合發(fā)展水平的重要指標(biāo)。因此，準(zhǔn)確快捷地了解城市園林綠化現(xiàn)狀及綠化建設(shè)、管理水平，是正確評價城市綠地綜合效益，客觀分析城市綠化建設(shè)中存在的問題，合理編制城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃，科學(xué)有效管理城市綠地工作的基礎(chǔ)[1]。

數(shù)字城市是隨著現(xiàn)代信息化技術(shù)的快速發(fā)展，而提出的一個新穎的概念，它是將城市地理信息和城市的其他有關(guān)信息相結(jié)合并儲存在計算機網(wǎng)絡(luò)上的、能供遠程用戶訪問的三維虛擬空間[2]。數(shù)字城市囊括的信息保羅萬象，涉及到城市規(guī)劃、建設(shè)和管理等各個方面，借助于數(shù)字城市的系統(tǒng)平臺，城市園林綠化相關(guān)人員可快速、準(zhǔn)確地對其中有關(guān)城市綠化現(xiàn)狀的信息進行采集、儲存、檢索、處理和分析，提高城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查工作的效率及質(zhì)量。

2 城市園林綠化數(shù)字化

近年來，隨著信息化技術(shù)在城市管理工作中應(yīng)用的深入，城市園林綠化工作中信息技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。除了早期城市園林檔案的數(shù)字化，城市園林管理、綠化養(yǎng)護、規(guī)劃建設(shè)、施工監(jiān)督等均利用信息化技術(shù)提高了工作效率，城市園林綠化數(shù)字化工作因此受到了廣泛的關(guān)注。我國有很多城市在園林綠化數(shù)字化工作建設(shè)上投入了較多的人力和物力，建立了自己的園林綠化網(wǎng)站和數(shù)字化平臺，如深圳、蘇州、麗水、徐州等[3]。

2.1 當(dāng)前我國城市園林綠化數(shù)字化的主要形式

總結(jié)我國城市園林綠化數(shù)字化工作內(nèi)容，包括以下幾個方面：

2.1.1 城市園林綠化基礎(chǔ)資料數(shù)字化

城市園林綠化基礎(chǔ)資料是對城市園林綠化科技和生產(chǎn)活動的記錄，包含城市園林綠化行業(yè)的方方面面，如：城市公園檔案信息、城市古樹名木的屬性信息、城市道路綠化樹種信息、城市園林綠化規(guī)劃設(shè)計成果等。城市園林綠化基礎(chǔ)資料數(shù)字化是通過采集、日常工作積累等方式將散亂的檔案資料系統(tǒng)整理形成資料數(shù)據(jù)庫，便于查閱和管理。

2.1.2 城市園林綠化管理數(shù)字化

運用數(shù)字化手段開展行業(yè)內(nèi)的行政管理工作，通過信息平臺的建設(shè)，對行政許可事項全部實行電子化審批，對辦理條件、審批程序、辦理期限、許可公示等都做出相應(yīng)的規(guī)范，減少人為因素影響和主管隨意性[4]；借助于信息化手段，例如門戶網(wǎng)站、官方微博等形式，將行業(yè)信息、組織結(jié)構(gòu)、從業(yè)人員情況和城市公園介紹等內(nèi)容向公眾公開，方便公眾查詢，提供公共參與的平臺和通道，充分發(fā)揮社會公眾和輿論的監(jiān)督作用[5]。

2.1.3 城市園林綠化運行監(jiān)督數(shù)字化

采用城市園林綠化信息化平臺和現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)施、動態(tài)巡查員相結(jié)合的方式，時時監(jiān)測城市園林綠化養(yǎng)護和城市園林綠化設(shè)施維護情況，發(fā)現(xiàn)問題可通過系統(tǒng)工作平臺下達工作指令，及時解決問題，且全程都有電腦記錄，可以作為復(fù)核和評價相關(guān)問題解決效果的依據(jù)。

2.1.4 城市園林綠化決策依據(jù)數(shù)字化

傳統(tǒng)城市園林綠化項目決策偏重于依賴經(jīng)驗和長官意志。通過信息化平臺的建設(shè)，借助于3S（GIS、GPS、RS）技術(shù)，可以實現(xiàn)城市綠地數(shù)量、分布、綠化水平的及時查詢及統(tǒng)計分析，以此為依據(jù)，可以提高城市園林綠化項目，如：公園選址和規(guī)模、古樹名木保護、植物種類選擇等，實施決策的合理性，實現(xiàn)項目收益的最大化。

以上內(nèi)容是當(dāng)前我國城市園林綠化數(shù)字化平臺包括的主要內(nèi)容，在具體實施過程中，各個城市根據(jù)自身需求會包含其中幾項內(nèi)容，將這4項內(nèi)容統(tǒng)一起來的城市較少，建設(shè)一個集成這4項功能的平臺是城市園林綠化數(shù)字化建設(shè)的發(fā)展方向。城市園林綠化數(shù)字化建設(shè)的實施方便了行業(yè)管理，提升了行業(yè)決策的科學(xué)性和合理性[6]。城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查作為城市綠化管理建設(shè)的基礎(chǔ)工作，也通過園林綠化數(shù)字化技術(shù)的運用提高了效率及準(zhǔn)確性。

2.2 城市園林綠化數(shù)字化技術(shù)分析

城市園林綠化數(shù)字化工作, 對城市綠地的合理規(guī)劃與管理具有至關(guān)重要的意義。當(dāng)前我國城市園林綠化數(shù)字化工作迅速開展，得益于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展與運用，總結(jié)城市園林綠化數(shù)字化工作中運用的新技術(shù)，主要包括以下幾個方面:

2.2.1 遙感技術(shù)

遙感是指運用某種傳感器，不直接接觸被研究的目標(biāo)，通過其接收或反射電磁波的輻射，經(jīng)過傳輸、處理從中提取人們所需要的研究信息的過程。遙感技術(shù)可分為航天遙感、航空遙感等。遙感技術(shù)具有感測范圍大、資料及時獲取、快速成圖、資料收集不受地形條件限制等優(yōu)點[7]。在城市園林綠化數(shù)字化工作的實際應(yīng)用中，借助遙感技術(shù)行業(yè)管理人員可以迅速、準(zhǔn)確地了解城市綠地空間分布情況、綠地種類及結(jié)構(gòu)、綠地植物的分布綠量等。

2.2.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是通過研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲、設(shè)計、管理以及應(yīng)用的基本理論和實現(xiàn)方法，并利用這些理論來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行處理、分析和理解的技術(shù)[8]。城市園林綠化工作包含大量的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，根據(jù)不同的工作需求，按照規(guī)范化的信息分類標(biāo)準(zhǔn)，建立不同類別的數(shù)據(jù)庫，如：基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫、專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、文件與多媒體數(shù)據(jù)庫等，對各類數(shù)據(jù)進行科學(xué)儲存和管理，可以實現(xiàn)城市園林綠化資料數(shù)據(jù)化和數(shù)據(jù)資料快速的調(diào)用提取。

2.2.3 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是在在計算機軟件和硬件的支持下，對整個或部分地表層 ( 包括在大氣層) 空間中的地理數(shù)據(jù)照一定的格式進行采集、存儲、查詢、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)[9]。

地理信息系統(tǒng)具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力，此外，其還具有的空間數(shù)據(jù)管理功能，能產(chǎn)生高層次的有用信息。在城市園林綠化過程中，利用地理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)平臺，結(jié)合實際工作進行二次開發(fā)，可以實現(xiàn)對城市園林綠化數(shù)據(jù)的針對性管理和運用，從而協(xié)助行業(yè)管理人員及時、動態(tài)掌握城市園林綠化的真實情況，為實際決策提供支持。

2.2.4 全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)是建立在無線電定位系統(tǒng)之上的空間，由空間衛(wèi)星、地面控制站點、用戶設(shè)備3部分組成，系統(tǒng)通過利用衛(wèi)星信號，來準(zhǔn)確測定特點的空間位置，具有全天候全球的連續(xù)定時定位能力[10]。利用全球定位系統(tǒng)，城市園林綠化管理人員可以對城市內(nèi)重要綠色信息，如：古樹名木、行道樹等，進行精確定位，劃片管理，便于明確不同綠色信息的日常管養(yǎng)責(zé)任人，提高了城市園林綠化管養(yǎng)的效率。

3 城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查

城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查是城市綠化規(guī)劃、管理、建設(shè)決策的基礎(chǔ)性工作，是通過實地踏勘、資料收集等手段，準(zhǔn)確、全面、科學(xué)了解和掌握城市園林綠地分布、建設(shè)、管理現(xiàn)狀的過程。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生活在城市里的居民越來越意識到生態(tài)環(huán)境的重要性，城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著改善城市生態(tài)環(huán)境和提升城市整體形象的重要功能。近年來，城市綠化的投入力度不斷加大，要減少綠化投入的盲目性，作為城市決策者，需要在了解城市綠化現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析存在的問題，找出現(xiàn)狀差距，才能有的放矢，做到綠化決策的針對性、合理性。通過城市綠地調(diào)查可以摸清城市綠化的家底，為城市綠化的建設(shè)和管理工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時也能找出城市綠化存在的問題，為進一步?jīng)Q策和投入方向提供依據(jù)。

依據(jù)城市園林綠化管理工作和城市綠地系統(tǒng)編制工作的需求，城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查主要包括以下內(nèi)容：

3.1 城市綠地空間分布屬性（分類）調(diào)研

通過調(diào)查分析，確定城市各類綠地的性質(zhì)、范圍、植被情況與權(quán)屬關(guān)系等。整理和計算調(diào)查所得的資料和數(shù)據(jù)，分析各類綠地的匯總面積、空間分布及樹種應(yīng)用情況，進而完成“城市綠地現(xiàn)狀圖”及分析報告[11]。

3.2 城市綠化應(yīng)用植物種類調(diào)查

調(diào)查和統(tǒng)計城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)全部園林綠地的現(xiàn)狀植被和應(yīng)用植物，進而分析市區(qū)園林綠化植物應(yīng)用現(xiàn)狀，篩選出市區(qū)綠化常用樹種和不適宜發(fā)展樹種。

3.3 城市古樹名木保護情況評估

調(diào)查市區(qū)中有關(guān)市政府頒令保護的古樹名木生長現(xiàn)狀，了解符合條件的保護對象，對未入冊的保護對象開展樹齡鑒定等科學(xué)研究工作，整理調(diào)查結(jié)果，提出現(xiàn)狀存在的主要問題[12]。

4 城市園林綠化數(shù)字化在城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查中的應(yīng)用

城市園林綠化數(shù)字化平臺的建設(shè)和城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查是相輔相成的過程，城市園林綠化數(shù)字化平臺的流暢運行，需要借助于內(nèi)容詳實的城市園林綠化數(shù)據(jù)庫的建立，城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查正是充實城市園林綠化數(shù)據(jù)庫的過程。同時城市園林綠化數(shù)字化平臺的建設(shè)，又為城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查的開展提供了便利，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 利用遙感技術(shù)可以實現(xiàn)城市綠地空間分布調(diào)研結(jié)果的精準(zhǔn)化

通過綠地空間分布調(diào)研確定城市各類綠地的性質(zhì)、范圍、分布情況，是城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查的重要工作之一。采取遙感技術(shù)和人工輔助核查的方法，進行綠地調(diào)查，不僅具有良好的精確性，還能極大提高工作效率。

利用遙感技術(shù)進行城市綠地空間分布調(diào)研，一般采取以下步驟：收集資料（航片、衛(wèi)星影像、地形圖等）→影像處理（幾何校正、影像融合、信息增強等）→選取判別標(biāo)志→綠色信息分類提取→外業(yè)調(diào)查、人機交互糾正→綠地信息統(tǒng)計計算。

利用遙感技術(shù)進行綠地調(diào)查，主要是利用計算機內(nèi)對衛(wèi)星影像進行解譯，遙感照片經(jīng)過數(shù)字化處理可以獲得大比例尺、高清晰度的影像圖，利用高清影像圖可以隨時對調(diào)查地點進行放大查看，并可以對陰暗部分、模糊區(qū)域進行增強處理，以改善視覺效果，從而能夠在解譯過程中將綠地覆蓋區(qū)域的邊界精確勾勒出來，提高解譯的精度。調(diào)查區(qū)域內(nèi)的綠地遙感信息經(jīng)過矢量化成圖后，各個綠地的邊界就會被確定下來，通過計算機能夠快速計算各類綠地的面積，減少了傳統(tǒng)測量的誤差，當(dāng)綠地有增加或改造時，只需要在矢量圖相應(yīng)部分做修改，變化的信息可以實時反映到矢量圖上，并能很快獲得新的統(tǒng)計結(jié)果，易于更新。此外，使用數(shù)字化影像觀察地物，具有空間快速轉(zhuǎn)移的優(yōu)點，可以迅速從一個調(diào)查地點轉(zhuǎn)移到另一個調(diào)查地點，這樣既節(jié)省實地空間轉(zhuǎn)換所消耗的時間，又可以及時查漏補缺，大大提高了綠地調(diào)查的效率，據(jù)有關(guān)人士統(tǒng)計，相對于人工實地量算而言，利用數(shù)字化影像對城市進行綠地調(diào)查效率可以提高10倍以上[13]。

4.2 通過城市綠化信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)，方便基礎(chǔ)資料收集

城市綠地系統(tǒng)調(diào)查另外兩項重要的工作是明晰城市園林綠化應(yīng)用植物的種類和古樹名木的保護情況。通常這項工作都是通過實地考察和資料收集的方法完成，較為費時，而且結(jié)果也不準(zhǔn)確。城市園林綠化數(shù)字化以SQL server等平臺為基礎(chǔ)建立了內(nèi)容詳實的城市園林綠化信息數(shù)據(jù)庫，城市園林綠化各類屬性信息都通過數(shù)據(jù)檔案的形式得以分類儲存，借助于以GIS為基礎(chǔ)建設(shè)的地理信息系統(tǒng)平臺，利用“關(guān)鍵字”搜索可以迅速查看城市建成區(qū)古樹名木的數(shù)量、地址、樹種、受保護情況以及城市園林各類綠地樹種的應(yīng)用情況，將此類信息以文檔的形式輸出并保存，作為城市綠地現(xiàn)狀調(diào)查工作的基礎(chǔ)資料，縮短了資料查詢的時間，提高了工作效率。同時，此類信息可以根據(jù)城市園林綠化建設(shè)情況及時更新。

4.3 利用數(shù)字化平臺輔助分析功能可以提升綠地系統(tǒng)調(diào)查分析深度

城市綠地系統(tǒng)調(diào)查的目的不僅僅是摸清城市綠化家底，還應(yīng)找出存在問題，提出相關(guān)建議，從而在綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制中得到相應(yīng)的體現(xiàn)。傳統(tǒng)的分析以定性分析為主，主要通過與同類城市、城市綠化較好城市的對比，找出存在問題，并提出相關(guān)建議。這類分析尋找問題的著眼點、建議的提煉依賴于經(jīng)驗的總結(jié)，帶有較多主觀性。借助于GIS平臺建設(shè)的城市園林綠化數(shù)字化平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對城市園林?jǐn)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息快速、便捷的調(diào)用和處理，通過對綠地信息的矢量化處理，實現(xiàn)了對城市園林水平的量化評估。利用數(shù)字化平臺，可以迅速計算出城市各類綠地的綠地覆蓋面積、綠地面積、人均公園綠地面積，直觀反映公園服務(wù)半徑覆蓋的實際范圍。城市園林綠化評價標(biāo)準(zhǔn)的各項指標(biāo)以量化形式表現(xiàn)出來，為城市綠化水平的分析評價提供了十分重要的客觀依據(jù)。

5 結(jié)論

在當(dāng)前我國城市積極開展數(shù)字城市建設(shè)的背景下，城市園林綠化行業(yè)也開展了利用信息化技術(shù)提升本行業(yè)管理水平的探索。城市綠地系統(tǒng)調(diào)查是城市園林綠化規(guī)劃、建設(shè)、管理的一項重要基礎(chǔ)工作，城市園林綠化數(shù)字化技術(shù)發(fā)展及平臺的建立提高了綠地系統(tǒng)調(diào)查的效率及準(zhǔn)確性[14]。利用遙感技術(shù)和人工輔助調(diào)查，可以快速、準(zhǔn)確、客觀地了解城市各類綠地分布情況；借助于城市園林?jǐn)?shù)據(jù)庫的建立，可以迅速查看城市園林綠化的各項信息，如：植物應(yīng)用情況、古樹名木保護情況等；通過對基于GIS平臺建立的城市園林綠化數(shù)字化系統(tǒng)，可以對數(shù)據(jù)庫內(nèi)城市各類綠色信息進行矢量化處理，實現(xiàn)對城市綠化水平的量化評估，為科學(xué)決策提供了客觀依據(jù)。

[1]欒猛,張欣,王松華.遙感在城市綠地調(diào)查中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(28):393-396,399.

[2]王家耀.中國數(shù)字城市建設(shè)方案及推進戰(zhàn)略研究[M].北京:科學(xué)出版社,2008:45-48.

[3]張曉軍.城市園林綠化數(shù)字化管理體系的構(gòu)建與實現(xiàn)[J].中國園林, 2013,(12): 79-84.

[4]李詩華,文波,等.淺談深圳城市園林綠化數(shù)字化管理[J].現(xiàn)代園藝,2012,(15):65-66.

[5]徐曉林.數(shù)字城市政府管理[M].北京:科學(xué)出版社,2006:45-50.

[6]李琦,劉純波,承繼成.數(shù)字城市若干理論問題探討[J].地理與地理信息科學(xué),2003,(1):33-37.

[7]吳志群.遙感技術(shù)在城市現(xiàn)狀綠地調(diào)查中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究,2011,(14).

[8]蘇智海,趙志江等.3S技術(shù)在城市綠地系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2008.23(2):178-181.

[9]李曉明.GIS在現(xiàn)代城市園林建設(shè)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè), 2010,(17):69-70.

[10]肖榮波,周志翔,王鵬程.3S技術(shù)在城市綠地生態(tài)研究中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004,(6):76-81.

[11]中華人民共和國建設(shè)部建城[2002]240號,城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃編制綱要(試行)[S].2002.

[12]楊賚麗.城市園林綠地規(guī)劃[M].北京:中國林業(yè)出版社, 2011:184-187.

[13]宜勇,謝炳庚.高分辨率遙感數(shù)據(jù)在城市園林綠化調(diào)查中的應(yīng)用[J].國土資源科技管理,2004,21(12).

[14]陳剛,閻國慶.數(shù)字城市理論與實踐[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2005:67-70.

許士翔/1987生/男/安徽人/住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中心助理工程師/研究方向：城市園林綠化管理及政策研究（北京 100835）

宋清欣/1986年生/女/吉林人/住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中心助理工程師/研究方向：土地資源管理（北京 100835）

Application of Digital Тechnology in Urban Green Space Investigation

XU Shi-xiang SONG Qing-xin

In recent years, with the development of information technology and improvement of digital city construction, many cities have built a professional platform of information system in urban garden greening by using digital technologies, realizing the standardization and scientification of landscaping management. Meanwhile, due to such an extraordinary change, investigation of city greenland, as a fundamental work of urban garden greening, is in urgent need of being improved in the aspect of efficiency and quality. On the basis of the summary of the main content of China’s urban garden greening works, this paper puts forward that the principal technologies utilized in the urban garden greening digital work are: remote sensing, database technique, geographic information system, and global positioning system,etc. The authors thinks that with the help of the digital technologies in urban green space investigation, a more precise in the results of urban green space spatial distribution investigation, higher efficiency in the collection of fundamental information and deeper depth of the green space investigation can be realized.

Digital City; Garden Management; Digital Management; Green Space Investigation; Remote Sensing Technique; Database Construction

TU986

A

1673-1530（2014）04-0034-03

2014-06-12

修回日期：2014-08-18