伍容容 盧敬德

1.引言

為推動全面健身的普及，切實提高國民身體素質(zhì)，國務(wù)院在2016年印發(fā)了《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)全民健身計劃(2016—2020年)的通知》(以下簡稱《計劃》)?！队媱潯分赋?，實施全民健身計劃是國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略。《計劃》明確，到2020年，群眾體育健身意識普遍增強，參加體育鍛煉的人數(shù)明顯增加，每周參加1次及以上體育鍛煉的人數(shù)達到7億，經(jīng)常參加體育鍛煉的人數(shù)達到4.35億?！队媱潯诽岢隽?個方面的主要任務(wù)，包括弘揚體育文化，促進人的全面發(fā)展；開展全民健身活動，提供豐富多彩的活動供給；推進體育社會組織改革，激發(fā)全民健身活力；統(tǒng)籌建設(shè)全民健身場地設(shè)施，方便群眾就近就便健身；發(fā)揮全民健身多元功能，形成服務(wù)大局、互促共進的發(fā)展格局；拓展國際大眾體育交流，引領(lǐng)全民健身開放發(fā)展；強化全民健身發(fā)展重點，著力做好基本公共體育服務(wù)均等化和重點人群、項目發(fā)展等。《計劃》還圍繞目標(biāo)任務(wù)的完成，從體制機制創(chuàng)新、加大資金投入、評價激勵方式、科技創(chuàng)新引領(lǐng)、人才隊伍培養(yǎng)等方面提出了保障措施。

2.需求的提出

為落實《計劃》中提出的“開展全民健身活動，提供豐富多彩的活動供給”及“加大科技創(chuàng)新引領(lǐng)”兩大目標(biāo)，廣州市體育局在2017年初發(fā)布了科技引領(lǐng)全民健身計劃，計劃提出了一攬子運用新科技技術(shù)手段促進全民健身的概念性指導(dǎo)意見，其中包括了運用遙感、地理信息新技術(shù)對全民健身基礎(chǔ)設(shè)置的摸底調(diào)查及其空間布局研究的子課題(以下簡稱“課題”)。課題的提出旨在優(yōu)化基礎(chǔ)康體設(shè)施布局，使康體基礎(chǔ)設(shè)置布設(shè)的投入最大化發(fā)揮其作用和價值，實實在在為廣大群眾提供全面、完善、優(yōu)質(zhì)的健身基礎(chǔ)支撐。

據(jù)不完全統(tǒng)計，改革開放以來廣州市通過市政投入和民間集資興建的康體設(shè)施共有2831處，但由于年代久遠，很多康體設(shè)施已經(jīng)處于失修狀態(tài)。另外，由于早期建設(shè)的絕大部分康體設(shè)施都只記錄了部分非空間屬性數(shù)據(jù)，康體設(shè)施地理信息數(shù)據(jù)的缺失使這些設(shè)施的維護、綜合利用以及新康體設(shè)施的綜合建設(shè)規(guī)劃變得困難重重。為了破局上述問題，提高以后康體設(shè)施的利用率、維護率，合理規(guī)劃新設(shè)置的部署，必須對原有設(shè)施進行全面的普查，充分掌握其空間大數(shù)據(jù)。

3.技術(shù)思路

3.1 城市康體設(shè)施“天地一體化”動態(tài)信息獲取技術(shù)體系

城市康體設(shè)施“天地一體化”動態(tài)信息獲取技術(shù)是根據(jù)城市康體設(shè)施信息采集、分析、管理的需求，基于多尺度遙感、GIS、空間定位、無人機、移動通信、快速測繪、互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等技術(shù)應(yīng)用的信息化集成技術(shù)。其中，“天”主要指基于多種航天、航空平臺的多尺度遙感技術(shù)，為區(qū)域設(shè)施宏觀調(diào)查提供時空信息采集、分析的手段；“地”主要指基于GIS、空間定位、快速測繪、多媒體等技術(shù)集成的移動信息采集技術(shù)，為康體設(shè)施現(xiàn)場調(diào)查提供信息采集、管理、分析的手段；“一體化”主要指在GIS、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等技術(shù)的支持下，對“天”“地”采集、處理的多源時空信息進行集中管理、分析、傳輸?shù)龋瑢崿F(xiàn)多角度調(diào)查手段之間、內(nèi)外業(yè)各工作環(huán)節(jié)之間的信息實時交互、共享、協(xié)同操作，為城市康體設(shè)施“天地一體化”動態(tài)信息獲取提供一體化支持。

城市康體設(shè)施“天地一體化”動態(tài)信息獲取技術(shù)主要流程如圖1所示，該關(guān)鍵技術(shù)體系可分為兩大部分：空天調(diào)查分析技術(shù)、地面調(diào)查分析技術(shù)。

圖1 城市康體設(shè)施“天地一體化”動態(tài)信息獲取技術(shù)流程圖

3.1 空天調(diào)查分析技術(shù)

3.1.1 遙感數(shù)據(jù)源

表1對目前城市康體設(shè)施調(diào)查適用的國內(nèi)外衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)參數(shù)、特點和適用范圍進行了分析。分析表明，不同數(shù)據(jù)源有不同適用范圍，可根據(jù)需要選擇合適的數(shù)據(jù)源組合。遙感調(diào)查頻次由重訪周期、幅寬及天氣等因素決定，實際應(yīng)用中很難按理論重訪周期獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗，云雨天氣影響較大的南方地區(qū)縣域尺度，一般每年可重復(fù)獲取4次以上中分辨率遙感影像，高分辨率遙感影像一般僅能保證獲取2次。因此，“天地一體化”技術(shù)路線中，為兼顧區(qū)域調(diào)查的高頻次和項目調(diào)查的精細化，采用了中分辨率與高分辨率組合使用的方式。

3.1.2 基于遙感處理技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)：

多光譜遙感影像真彩色融合增強技術(shù)：利用植被光譜信息豐富的近紅外波段和紅、綠、藍波段，采用多光譜融合算法，實現(xiàn)影像真彩色增強。融合增強處理能夠減少冗余、增加有效信息量、突出影像層次和細節(jié)信息，增強目標(biāo)對象的影像特征，并削弱因時相、傳感器等造成的影像解譯標(biāo)志特征差異，提高后續(xù)目視解譯或自動識別的準(zhǔn)確率。

多期遙感影像變化檢測技術(shù)：不同分辨率影像采用不同的方法。對中分辨率影像，采用多期影像進行檢測計算，可自動獲取大范圍康體設(shè)施的新增、減少等變化信息。對高分辨率影像，可通過擾動特征自動提取后的矢量圖層空間計算，獲取圖斑的精確變化信息，并對圖斑距離、面積等進行空間量算。

城市康體設(shè)施特征自動提取技術(shù)：對融合增強后的高分辨率影像，以具有生產(chǎn)建設(shè)項目擾動特征的像元集合為分類對象，采用“面向?qū)ο蟆狈椒ㄗ詣犹崛_動圖斑，可以有效減少因豐富的光譜信息而產(chǎn)生的“椒鹽效應(yīng)”。

表1 多分辨率遙感數(shù)據(jù)的適用性

3.2 地面調(diào)查分析技術(shù)

主要包括：基于移動GIS的城市康體設(shè)施信息移動采集關(guān)鍵技術(shù)、多源數(shù)據(jù)管理和無人機調(diào)查等幾項關(guān)鍵技術(shù)。

3.2.1 基于移動GIS的城市康體設(shè)施信息移動采集關(guān)鍵技術(shù)

基于移動平臺，集成GIS、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航、激光測距儀、陀螺儀、音視頻采集、移動通信、互聯(lián)網(wǎng)、便攜打印機等技術(shù)和設(shè)備，開發(fā)城市康體設(shè)施移動GIS信息采集系統(tǒng)，可以實現(xiàn)現(xiàn)場多源空間信息采集、定位、導(dǎo)航、快速測量、現(xiàn)場辦公、存儲管理和分析等功能，為城市康體設(shè)施現(xiàn)場調(diào)查提供專業(yè)工具。

3.2.2 多源數(shù)據(jù)管理技術(shù)

針對該工作涉及遙感和現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)、體育設(shè)施健身歷史數(shù)據(jù)等海量、多結(jié)構(gòu)、多時間版本的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，應(yīng)用GIS、互聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等技術(shù)，構(gòu)建從移動采集到云端存儲的一體化平臺，實現(xiàn)云端與移動采集端實時交互、空間數(shù)據(jù)庫與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。

3.2.3 無人機調(diào)查技術(shù)

無人機調(diào)查主要是利用攝影測量技術(shù)，按照相關(guān)測繪規(guī)范，對高空連續(xù)拍攝一定量重疊度的照片，利用無人機遙感圖像處理軟件，通過幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)(TIN)構(gòu)建、自動賦予紋理等處理，獲取1:500、1:1000、1:2000等比例尺的三維模型、正射影像和DEM數(shù)據(jù)。對空間數(shù)據(jù)進行量測、分析，可準(zhǔn)確、高效的康體設(shè)施面積、類型、數(shù)量、甚至是可用性等指標(biāo)。

4.城市康體設(shè)施調(diào)查實驗性示范應(yīng)用

課題小組在2015年～2016年連續(xù)兩年在基于RS、GIS的城市康體設(shè)施動態(tài)信息獲取技術(shù)體系下對廣州市11區(qū)康體設(shè)施數(shù)據(jù)進行了實驗性示范應(yīng)用，通過遙感解譯，共發(fā)現(xiàn)康體設(shè)施2662個，課題組對其中的1167個進行了現(xiàn)場信息采集。就2015、2016年實驗性示范應(yīng)用情況來看，通過遙感調(diào)查，有效掌握了11區(qū)康體設(shè)施總體現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)了一批殘舊不可用的、違規(guī)未批先建、的康體項目和幾個康體設(shè)置相對真空區(qū)域?；赗S、GIS的城市康體設(shè)施動態(tài)信息獲取技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了城市康體設(shè)施信息的獲取效率，加強了康體設(shè)施信息持續(xù)利用率、維護率，通過對康體設(shè)施空間大數(shù)據(jù)的采集，使后續(xù)合理規(guī)劃新設(shè)置的部署成為可能。

5.結(jié)語

考慮到全國各地城市康體發(fā)展水平和需求不盡相同，基于RS、GIS的城市康體設(shè)施動態(tài)信息獲取技術(shù)的推廣應(yīng)用應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、分步推進。

5.1 后續(xù)應(yīng)充分評估和挖掘該技術(shù)在全民健身領(lǐng)域的價值，并由相關(guān)部門制定相關(guān)的配套標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范的制訂及相應(yīng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新管理制度建設(shè)，有計劃地在不同區(qū)域、不同級別體育管理機構(gòu)中開展技術(shù)應(yīng)用和管理模式的試驗和示范。

5.2 根據(jù)當(dāng)前的迫切需求，推進各級體育管理機構(gòu)對本級負責(zé)的康體項目管理和建設(shè)發(fā)展中的應(yīng)用。在各級部門基本具備工作模式和技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的條件下，可推進基于RS、GIS的城市康體設(shè)施動態(tài)信息獲取技術(shù)在各級體育管理部門上的應(yīng)用。

[1] 龐麗峰，劉鵬舉，唐小明.基于PDA造林作業(yè)設(shè)計野外調(diào)查系統(tǒng)的研建[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011,39(2):856-858.

[2] 王斌.基于Android平臺的信息采集軟件設(shè)計[J].輕工科技, 2015, (5):65-66,113.

[3] 陸鋒，張恒才.大數(shù)據(jù)與廣義GIS[J].學(xué)術(shù)論文, 2014, 39(6): 645-654.

[4] 金時來.基于云端GIS架構(gòu)的福建省水土保持綜合信息平臺初步設(shè)計[J].亞熱帶水土保持, 2014, 26(2):66-70.

[5] 李勤文，岳彩榮，李永和，袁華.基于移動GIS的森林資源野外信息采集與發(fā)布[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃, 2007, 32(3):10-13.

[6] 賈國興，付新紅，楊斌.手持GPS在土地治理中的應(yīng)用初探[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技, 2007, (6):111-112.