張同峰
摘要:在新時代下,以建設智慧城市和數字城市為代表的新型城市的重點方向。地形圖測繪在城市建設中的作用越來越大,可以為城市建設提供更多的參考依據和指導。作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的更高階段,數字城市是城市信息化建設的集成體現,也是城市建設從分散到整合,從獨立到集成的重要過程。所有這些工作都離不開測繪技術的支持。本文主要探討了測繪技術在數字城市建設的應用,分析了其中的問題和發(fā)展前景。
關鍵詞:數字城市;測繪技術;應用分析;信息化;城鎮(zhèn)化
1.前言
早在20世紀90年代,美國首次提出了數字地球的概念。之后,世界很多國家都提出了數字城市建設的發(fā)展構想。我國數字城市建設也從20世紀90年代得到了初步規(guī)劃。數字城市建設需要對自然環(huán)境、人文經濟和社會生活等信息進行綜合,而實現信息化發(fā)展都離不開測繪技術的應用。測繪技術在數字城市建設中的廣泛應用,極大提高了數字城市建設效率,保證工程質量,促進了城市空間的高效利用。
2.數字城市建設與測繪技術
(1)數字城市的概念。數字城市(digital city)是現代城市建設與現代通信技術、計算機技術、遙感技術、地理信息技術、虛擬仿真技術和控制技術相結合的產物。數字城市是城市信息化的重要過程,主要包括四個方面,即市民生活的信息化,以實現數字城市生活,企業(yè)管理和決策的信息化,以實現數字企業(yè),政府管理和決策的信息化,以實現數字政府,地理信息測繪和統(tǒng)計信息化,以實現數字調查與地圖。數字城市可以提高城市建設信息的科學分析和利用,以先進的網絡技術和信息化手段,為城市建設、規(guī)劃、運營、管理和應急等工作提供更多的支持和服務,這對提高城市管理效率、優(yōu)化政府服務水平、節(jié)約資源有著很大的幫助,也是實現城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
(2)測繪技術及其發(fā)展。測繪技術是人類發(fā)展中的一項重要技術,也是城市建設中應用最為廣泛的技術之一。隨著時代的發(fā)展和技術的進步,現代測繪技術也朝著信息化和數字化的方向發(fā)展?,F代測繪技術主要包括大地測量理論與技術、對地觀測技術制圖學和地理信息系統(tǒng)技術。
大地測量理論與技術主要借助于全球定位系統(tǒng),對天文大地網和地理空間分布進行測量。全球定位系統(tǒng)具有精密導航和精準定位的能力。利用全球定位系統(tǒng),可以對城市地理信息和建筑物信息按照一定的比例進行測繪,并將這些信息形成數據庫,為數字城市規(guī)劃提供基礎數據源。對地觀測技術主要是利用電磁波的發(fā)射和反射對地表物體進行探測,通過對電磁波信息的搜集和分析,可以遠距離實現對物體的識別。遙感技術的優(yōu)勢在于可以幫助人們離開地面,從空間就能觀測地理空間三維信息,因而可以為城市建設提供更多的物體信息。近年來,隨著衛(wèi)星技術和數值航空技術的發(fā)展,新一代航空遙感技術的應用,使得現代測繪技術實現全數字化攝影。此外,測繪技術的發(fā)展,也使得地圖制作和地理信息分析更加先進,地圖不僅僅局限于信息傳輸,而是朝著信息深加工的方向發(fā)展。更為重要的是,空間數據的多尺度表達以及制圖的自動綜合化,促進了測繪技術的進步。此外,大型空間數據管理、地理信息互操作技術的發(fā)展,以及地理信息的空間分析技術和輔助決策技術的應用,都使得現代測繪技術更加精密和精準,其應用范圍也不斷擴大。
3.數字城市中測繪技術的應用
(1)測繪技術對數字城市建設提供支持。數字城市建設的重點和核心需要在基礎地理信息數據分析的基礎上完成城市建設。而地理空間基礎數據的獲取,就需要測繪技術的支持。數字城市建設離不開城市基礎建設和城市空間測繪工作。測繪技術的應用對城市房產、地籍以及基礎設施的測量和監(jiān)測,為有關部門提供更多的城市基礎信息。同時,測繪技術可以利用網絡技術和信息技術,對城市空間進行測繪和模擬,方便城市規(guī)劃部門的規(guī)劃和項目開展。全球定位系統(tǒng)和遙感技術的應用,幫助數字城市建設高效率獲取城市空間地理信息,尤其是基于地理空間信息系統(tǒng),通過對城市空間的分析實現快速查詢。受益于不斷發(fā)展的地理信息技術和數據技術,測繪技術可以為現代數字城市建設提供更多的支持。
(2)政府管理與決策需求的保障。在現代城市建設中,城市管理做到科學規(guī)劃和高效管理,就需要加強對城市信息的管理和分析。在數字城市建設中,信息化和數字化是重要的發(fā)展方向。這就要求政府管理和決策也需要朝著數字化和信息化的方向發(fā)展。在這個過程中,對城市相關信息,包括地理空間信息、人文經濟信息和社會環(huán)境信息的高效收集和分析,成為決定政府管理與決策的重要因素。測繪技術的應用,可以為政府管理與決策提供更多的地理信息數據,促進政府相關部門執(zhí)法效率的提高。
(3)對解決資源環(huán)境人口等重大問題的支持。數字城市建設的一個重要內容就是解決資源環(huán)境和人口問題,實現人文關懷,為人類創(chuàng)造更好的居住環(huán)境。同時,人們在城市建設過程中,需要不斷認識地球,了解地區(qū)資源信息、環(huán)境信息和災害信息,從而掌握相關規(guī)律,以便更好地完成城市建設。而這些工作都需要依賴于測繪技術。通過多光譜、多時相、多分辨率的測繪技術,可以實現對城市地理和物體信息的動態(tài)探測,并通過空間分析技術和可視化技術,幫助城市管理構建地理空間信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)中,不僅包含地理空間信息,也涵蓋城市人口信息,幫助政府對城市人口進行優(yōu)質管理。同時,該系統(tǒng)也包含地理災害信息,幫助城市建設和管理,加大對地質災害等的監(jiān)測。測繪技術可以幫助管理者對災害預警點實現動態(tài)管理,及時收集到預警信息,實現對災害預警的實時監(jiān)控。除此之外,數字城市將環(huán)境問題作為城市管理的重點,測繪技術可以利用遙感技術和對地觀測技術,實現對城市內的重點生活區(qū)和流域的監(jiān)控,提高城市對環(huán)境監(jiān)控和管理的水平
(4)對國民經濟建設和社會發(fā)展的支撐。在國民經濟建設中,城市發(fā)展始終是重要的內容。同時,與城市相關的水利、交通、通信和能源等,都是城市建設的重點內容。這些項目的建設是推動國民經濟發(fā)展的重要工程。而這些工程在開展過程中,都離不開測繪技術的支持。三維模型、城市高分辨分析和地形數據,可以為城市規(guī)劃、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設、公路規(guī)劃等提供支持。此外,發(fā)展精準農業(yè)和現代物流,構建智慧城市和智能交通、實現貿易信息化和財稅信息化,都需要測繪技術的支持。因此,可以說,測繪技術能夠支撐國民經濟建設和社會發(fā)展,為現代數字城市建設提供更多的服務和支持。
4.數字城市測繪技術在應用中常見的問題
盡管測繪技術在數字城市建設中有著很多應用,但是,受到技術發(fā)展限制和經驗的約束,也存在一定的問題。
一方面,我國測繪技術的發(fā)展速度減緩,一些政府單位和建設部門并不能充分認識到測繪技術的重要性。盡管我國一些城市嘗試了現代測繪技術的應用,但是,由于缺乏工作規(guī)范和統(tǒng)一標準,導致不同城市工程差異很大。另一方面,由于現代測繪技術發(fā)展和應用的時間短,現代測繪工作的開展缺乏一定的經驗,這導致在具體工作過程中,一些難點很難及時得到突破,很有可能耽誤項目進度。更為重要的是,數字城市建設中測繪工作人員的整體技術水平不高,限制了未來數字城市測繪工作的進一步發(fā)展。我國很多城市在項目規(guī)劃和建設過程中,仍是使用傳統(tǒng)的測繪技術,對現代測繪技術的投入很少,導致現代測繪技術的普及和發(fā)展緩慢,也制約了數字城市建設的進程。
5.數字城市中測繪技術的應用發(fā)展前景
數字城市建設需要現代測繪技術的支持,而現代測繪技術的發(fā)展和應用也離不開數字城市建設的需要,因此,兩者的發(fā)展是一個相互協(xié)調和相互促進的過程。可以說,數字城市建設的需要,促進了測繪技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,能夠促進傳統(tǒng)測繪技術的不斷革新,完善相應的缺陷,促進了測繪技術往信息化和數字化的方向發(fā)展。而且,數字城市也對測繪技術提出了更高的要求,這也是測繪技術發(fā)展的新機遇和新挑戰(zhàn)。在未來,測繪技術將會與網絡技術和信息技術更加緊密結合,為數字城市建設提供更多的支持和服務。
6.結論
測繪技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,極大提高了現代測繪工作的效率和精準度。同時,隨著人類社會發(fā)展,現代城市建設和項目規(guī)劃對測繪技術提出了更高的要求。而數字化和信息化的現代測繪技術,能夠更好地滿足城市建設的發(fā)展需要。數字城市是未來城市建設的重要發(fā)展方向,也是城市整體形象和城市管理服務水平提高的有效保障。測繪技術在數字城市中的應用,可以保證城市建設的質量,提高城市管理和服務水平。