盧偉強(qiáng) 宋彥軍

【摘 要】城市規(guī)劃作為城市建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)城市發(fā)展起著指導(dǎo)性作用。本文在介紹城市規(guī)劃和數(shù)字城市建設(shè)的基礎(chǔ)上，論述了“3S”技術(shù)體系在現(xiàn)代城市規(guī)劃中發(fā)揮的作用。結(jié)果表明，基于“3S”技術(shù)的城市規(guī)劃理論，推動(dòng)了傳統(tǒng)型城市規(guī)劃的數(shù)字信息化變革和發(fā)展，提高了城市規(guī)劃的動(dòng)態(tài)分析能力和指導(dǎo)能力，對(duì)現(xiàn)代化城市的建設(shè)和發(fā)展起到了決定性的作用，而基于“3S”技術(shù)的城市規(guī)劃隨著“3S”技術(shù)的不斷發(fā)展、“3S”技術(shù)和城市規(guī)劃的深入融合，定會(huì)對(duì)數(shù)字城市的構(gòu)建起到重要作用。

【關(guān)鍵詞】城市規(guī)劃；“3S”技術(shù)；數(shù)字城市；信息化

【Abstract】Urban planning plays a guiding role in the development of a city as an important part of urban construction. The article discusses the role of "3S" technology system plays in modern urban planning on the basis of the introduction of urban planning and construction of digital cities. The results show that： Urban planning theory based on "3S" technology promotes the development of digital information revolution and traditional urban planning， and improves the dynamic analysis capability and ability to guide urban planning， which plays a decisive role in modern city construction and development. And it will be play an important role in the construction of urban based on "3S" technology with the development of urban planning "3S" technology and he integration of urban planning.

【Key words】Urban planning；"3S" technology；Digital city；Informatization

1. 引言

（1）“3S”技術(shù)是全球定位系統(tǒng)/GPS、地理信息系統(tǒng)/GIS和遙感技術(shù)/RS的統(tǒng)稱(chēng)，是衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)、空間數(shù)據(jù)集成技術(shù)、傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、信息化通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科、多種技術(shù)高度集成的對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、分析、管理、表達(dá)、傳輸和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)[1～3]。

（2）城市規(guī)劃是以持續(xù)發(fā)展、科學(xué)論證和專(zhuān)家決策為前提，對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等各個(gè)方面進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市未來(lái)發(fā)展和城市空間結(jié)構(gòu)的綜合部署，其是城市建設(shè)和管理的依據(jù)，也是城市規(guī)劃、城市建設(shè)和運(yùn)營(yíng)各個(gè)階段管理的前提[3～4]。隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，其城市規(guī)劃所包含的意義也在不斷延伸和變化：國(guó)家政策的宏觀調(diào)控、城市構(gòu)成因 。

素多樣性、城市發(fā)展的多元化和復(fù)雜化等，都要求城市的規(guī)劃能夠更全面化、宏觀性的指導(dǎo)城市的未來(lái)發(fā)展建設(shè)。

（3）“3S”技術(shù)作為現(xiàn)代城市信息化和數(shù)字化的重要技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)城市多維度、多時(shí)相空間信息數(shù)據(jù)的獲取，并對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)城市規(guī)劃提供實(shí)時(shí)精確的信息支撐，并能夠以數(shù)字形式對(duì)城市規(guī)劃未來(lái)發(fā)展效益進(jìn)行有效評(píng)價(jià)?！?S”技術(shù)的這些優(yōu)勢(shì)，使其在城市建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

2. 數(shù)字城市規(guī)劃

數(shù)字城市衍生于“數(shù)字地球”，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)等為基礎(chǔ)，運(yùn)用全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)、仿真——虛擬等技術(shù)，對(duì)城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類(lèi)的三維描述，即利用信息技術(shù)手段對(duì)城市的現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展等全部?jī)?nèi)容進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)[5～8]。數(shù)字城市的建設(shè)和城市信息化水平的提高，對(duì)城市規(guī)劃提出了更高的要求，即城市規(guī)劃的數(shù)字化和信息化，其是傳統(tǒng)城市規(guī)劃和現(xiàn)代信息技術(shù)耦合的必然產(chǎn)物，是數(shù)字城市構(gòu)建一個(gè)重要組成部分。數(shù)字城市規(guī)劃以城市整體規(guī)劃目標(biāo)和城市規(guī)劃理論方法為指導(dǎo)，將城市發(fā)展過(guò)程中各個(gè)因素動(dòng)態(tài)發(fā)展和變化融入到數(shù)字規(guī)劃體系中，經(jīng)過(guò)數(shù)字分析和優(yōu)化選擇，提取動(dòng)態(tài)的最優(yōu)城市發(fā)展路徑，將傳統(tǒng)靜態(tài)城市規(guī)劃模式向多元化動(dòng)態(tài)規(guī)劃模式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市發(fā)展的實(shí)時(shí)性、多維度的指導(dǎo)和規(guī)劃。

3. “3S”技術(shù)體系

3.1 “3S”技術(shù)理論。

空間定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感（RS）是目前對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的3大支撐技術(shù)，統(tǒng)稱(chēng)為“3S”技術(shù)。是現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展、資源合理規(guī)劃利用、城鄉(xiāng)規(guī)劃與管理、自然災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與防治等的重要技術(shù)手段，也是地學(xué)研究走向定量化的科學(xué)方法之一，見(jiàn)表1。

3.2 “3S”技術(shù)集成。

“3S”技術(shù)集成是將GPS、GIS和RS技術(shù)在不同層次融合、構(gòu)建一個(gè)在線(xiàn)連接、實(shí)時(shí)處理的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)三者之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，構(gòu)建“一個(gè)大腦，兩只眼睛”的框架，達(dá)到1+1+1>3的技術(shù)實(shí)用效果。作為實(shí)時(shí)、客觀獲取空間信息的新興技術(shù)手段，RS技術(shù)和GPS技術(shù)成為地理信息系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)來(lái)源，而通過(guò)GIS對(duì)其獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以提取各種有用信息，以進(jìn)行決策支持，見(jiàn)圖1：GPS、GIS和RS技術(shù)三者的集成利用，構(gòu)成了多層次、多元化、多實(shí)效的對(duì)地觀測(cè)、分析和應(yīng)用系統(tǒng)，提高了各個(gè)技術(shù)的應(yīng)用水平和應(yīng)用效率；在實(shí)際應(yīng)用中，常見(jiàn)的是3S技術(shù)的兩兩集成，包括GIS+RS為定位遙感信息進(jìn)行幾何校正、分類(lèi)驗(yàn)證和定位信息的分析和管理，GIS+GPS能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地理信息數(shù)據(jù)的定位查看和幾何配準(zhǔn)，以及RS+GPS之間為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)性的定位查詢(xún)專(zhuān)題信息。

4. 基于“3S”技術(shù)的城市規(guī)劃

4.1 “3S”技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。

（1）空間規(guī)劃成為今后城市規(guī)劃的重心之一，解決城市的空間布局、專(zhuān)題規(guī)劃之間的彼此矛盾成為空間規(guī)劃的主要任務(wù)。然而長(zhǎng)期以來(lái)，城市規(guī)劃體制往往偏向于統(tǒng)計(jì)型經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃，而忽略了城市規(guī)劃的社會(huì)、產(chǎn)業(yè)、建設(shè)空間布局和實(shí)施的科學(xué)性、合理性，城市規(guī)劃偏于靜態(tài)化，缺乏動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變更，造成規(guī)劃對(duì)城市未來(lái)建設(shè)發(fā)揮作用受到限制。3S技術(shù)的發(fā)展與成熟為空間規(guī)劃的實(shí)施奠定了良好的基礎(chǔ)，基于3S技術(shù)的城市規(guī)劃系統(tǒng)不僅便于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的柵格化處理，還可以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃方案的輔助設(shè)計(jì)、規(guī)劃對(duì)象的時(shí)空屬性數(shù)據(jù)管理、規(guī)劃方案的空間效應(yīng)分析、規(guī)劃方案的綜合評(píng)價(jià)和比選等。

（2）區(qū)域規(guī)劃中諸多與空間位置相關(guān)的問(wèn)題完全可以借助先進(jìn)的3S技術(shù)加以克服，而且3S技術(shù)為區(qū)域規(guī)劃的開(kāi)展提供了一個(gè)嶄新的平臺(tái)。遙感（RS）獲得的影像資料可以揭示當(dāng)前的土地利用總體情況和提取多種專(zhuān)題數(shù)據(jù)，如道路分布、水系分布、礦產(chǎn)資源分布、公礦企業(yè)分布等；全球定位系統(tǒng)（GPS）可以確定影像數(shù)據(jù)校準(zhǔn)所需控制點(diǎn)和重要地物的空間坐標(biāo)；地理信息系統(tǒng)（GIS）為影像數(shù)據(jù)和各種專(zhuān)題數(shù)據(jù)提供了公用的平臺(tái)，不僅可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的柵格化處理，如格網(wǎng)人口、GDP數(shù)據(jù)，而且還可以進(jìn)行規(guī)劃方案的輔助設(shè)計(jì)、規(guī)劃對(duì)象的時(shí)空屬性數(shù)據(jù)管理、規(guī)劃方案的空間效應(yīng)分析、規(guī)劃方案的綜合評(píng)價(jià)和比選等。

4.2 應(yīng)用前景分析。

4.2.1 進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)字城市已經(jīng)成為城市發(fā)展必經(jīng)之路，出現(xiàn)了新的城市空間組織結(jié)構(gòu)，即城市的組成和動(dòng)態(tài)變化以數(shù)字信息化的形式展現(xiàn)，并且在不斷更新和變化，這就對(duì)城市規(guī)劃的總體布局和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃提出了新的挑戰(zhàn)。而基于“3S”技術(shù)的城市規(guī)劃可以滿(mǎn)足數(shù)字城市快速發(fā)展的要求，可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的指導(dǎo)城市的發(fā)展，并可以實(shí)時(shí)對(duì)城市規(guī)劃進(jìn)行最優(yōu)化選擇和動(dòng)態(tài)變更?！?S”技術(shù)在“城市規(guī)劃”的應(yīng)用前景主要取決于“3S”技術(shù)更新與集成是否能滿(mǎn)足“數(shù)字城市規(guī)劃”對(duì)城市發(fā)展的動(dòng)態(tài)指導(dǎo)要求。

4.2.2 目前，“3S”技術(shù)現(xiàn)在正處在不斷更新發(fā)展階段，主要分為單一技術(shù)的更新和“3S”技術(shù)集成的發(fā)展。對(duì)于單一技術(shù)發(fā)展更新而言：

（1）全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星系統(tǒng)、接收機(jī)和軟件技術(shù)等方面的改善，以及建立北斗系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)的革新；

（2）地理信息系統(tǒng)方面主要建立網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)和三維地理信息系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)支撐附屬軟硬件設(shè)備技術(shù)的更新，以實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的最大化利用；

（3）遙感方面主要實(shí)現(xiàn)空間和光譜分辨率的提高，及遙感處理軟件和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的提升。對(duì)于“3S”技術(shù)集成來(lái)說(shuō)，正在從“表面集成”向“深化集成”發(fā)展，從“3S”技術(shù)理論出發(fā)，在集成方法和應(yīng)用類(lèi)型著手，解決數(shù)據(jù)存皓、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)可選化等技術(shù)問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)“3S”技術(shù)的有機(jī)組合。

5. 結(jié)束語(yǔ)

（1）城市規(guī)劃作為城市建設(shè)與管理的依據(jù)，對(duì)城市的未來(lái)發(fā)展起到指導(dǎo)性的作用?；凇?S”技術(shù)的城市規(guī)劃，克服了傳統(tǒng)型靜態(tài)城市規(guī)劃對(duì)城市發(fā)展指導(dǎo)作用的局限性，將數(shù)字信息化融合到城市規(guī)劃中，推動(dòng)了傳統(tǒng)城市規(guī)劃向動(dòng)態(tài)城市規(guī)劃發(fā)展，也對(duì)數(shù)字城市的建設(shè)發(fā)展起到了應(yīng)有作用?；凇?S”技術(shù)的城市規(guī)劃將影響城市發(fā)展的各個(gè)因素充分融入到城市規(guī)劃中，基于地理信息系統(tǒng)對(duì)城市未來(lái)發(fā)展提出最優(yōu)化路線(xiàn)選擇，并根據(jù)城市發(fā)展各個(gè)因素影響程度的變化實(shí)時(shí)性的對(duì)城市規(guī)劃進(jìn)行更新，充分滿(mǎn)足城市發(fā)展的需要。

（2）但基于“3S”技術(shù)的城市規(guī)劃由于受到“3S”技術(shù)的發(fā)展影響，目前，“3S”技術(shù)仍在發(fā)展完善，尤其是“3S”技術(shù)集成的創(chuàng)新和突破。隨著“3S”技術(shù)的不斷創(chuàng)新，必將推動(dòng)城市規(guī)劃快速發(fā)展，而且將對(duì)城市建設(shè)發(fā)展起到革新的作用，對(duì)國(guó)家和社會(huì)的未來(lái)建設(shè)和發(fā)展起到深遠(yuǎn)的影響。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2015）07-29-023

[作者簡(jiǎn)介] 盧偉強(qiáng)（1979-），男，籍貫：河南開(kāi)封人，工作單位：河南省開(kāi)封市國(guó)土資源局，科長(zhǎng)，主要從事3S技術(shù)應(yīng)用，數(shù)字城市，基礎(chǔ)測(cè)繪方面研究。