摘?要:指導(dǎo)一個地區(qū)的城市發(fā)展需要獲取細微且不斷更新的空間信息,并具備應(yīng)用這些信息的解決問題的技能,使得測繪與地理信息科學(xué)技術(shù)對城市規(guī)劃工作者而言非常寶貴。本研究以測繪地理信息技術(shù)為主要手段,分析其作為理解、繪制公用設(shè)施和服務(wù)設(shè)施以及解決復(fù)雜城市環(huán)境問題的有力手段的重要意義與應(yīng)用措施。
關(guān)鍵詞:測繪地理信息技術(shù);城市規(guī)劃管理;應(yīng)用分析
Abstract:Guiding?the?urban?development?of?a?region?requires?obtaining?subtle?and?constantly?updated?spatial?information,and?having?the?skills?to?apply?these?information?to?solve?problems,making?mapping?and?geographic?information?science?and?technology?very?valuable?to?urban?planners.This?study?takes?surveying?and?mapping?geographic?information?technology?as?the?main?means?to?analyze?its?significance?and?application?measures?as?a?powerful?means?to?understand?and?map?public?facilities?and?service?facilities?and?to?solve?complex?urban?environmental?problems.
Keywords:surveying?and?mapping?geographic?information?technology;urban?planning?and?management;application?analysis
20世紀后期以來,由于生產(chǎn)力發(fā)展、人均壽命提高,世界各國人口迅速增長,而可用于容納人口的土地仍然有限,人均土地占有面積正在日漸減少。我國城市正在積極地進行擴張與土地開發(fā),但能為所有城市人口提供宜居便利的城市生活條件仍是一個普遍存在且尚待解決的問題。因此,當務(wù)之急不僅是城市化建設(shè),而且需要科學(xué)合理地
創(chuàng)建智慧城市,技術(shù)性地規(guī)劃城市發(fā)展,用更為經(jīng)濟高效的方式提供優(yōu)質(zhì)生活條件,做到高效利用土地。
一、測繪地理信息技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的重要意義
城市是一個具有巨大的、不斷發(fā)展的復(fù)雜系統(tǒng)。指導(dǎo)一個地區(qū)的城市發(fā)展需要獲取細微且不斷更新的空間信息并具備應(yīng)用這些信息來解決實際問題的方法,這就使得測繪與地理信息技術(shù)對城市規(guī)劃工作者而言非常寶貴??臻g數(shù)據(jù)為提高生活質(zhì)量和建設(shè)可持續(xù)社區(qū)指明了方向,而地理信息科學(xué)專業(yè)人員則利用空間思維將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的洞察力和解決方案[2]。
在國家層面,我國的1∶1000000和1∶250000比例尺的地形數(shù)據(jù)由國家測繪局完成,1∶250000比例尺的數(shù)據(jù)庫由地形、地名和DEM數(shù)據(jù)集組成。地形數(shù)據(jù)庫由816張地圖和14個特征層組成,地名數(shù)據(jù)庫由805431個地名組成,DEM數(shù)據(jù)庫由兩種不同網(wǎng)格大小的數(shù)據(jù)集組成,一種是逐層網(wǎng)格,另一種是7.62cm×7.62cm。省測繪局負責開發(fā)1∶10000比例尺地形數(shù)據(jù)庫。目前已經(jīng)更新了35000張1∶10000比例尺的地圖,其中近兩萬張地圖已經(jīng)數(shù)字化。省級土地管理部門正在對1∶10000比例尺的土地使用圖進行數(shù)字化。更大比例的數(shù)字數(shù)據(jù)集由各市鎮(zhèn)制作。例如,除了322張1∶10000比例尺的數(shù)據(jù)集外,上海市已經(jīng)制作了8000張1∶2000比例尺的數(shù)字地圖,覆蓋整個城市;5060張1∶1000比例尺的城市邊緣地區(qū);8000張1∶500比例尺的市中心地區(qū);以及3000張1∶2000比例尺的DOM。上海也為房地產(chǎn)權(quán)屬管理和土地使用規(guī)劃建立了地理信息系統(tǒng)。廣州規(guī)劃局建立了1∶500比例尺的數(shù)字地形圖,覆蓋700平方千米的發(fā)展區(qū);1∶500比例尺的地下管線數(shù)字圖,覆蓋建成區(qū),數(shù)字地形圖和數(shù)字正射影像圖覆蓋整個城市。
(一)城市規(guī)劃管理需求信息復(fù)雜——信息整合與管理
城市規(guī)劃管理的需求信息十分復(fù)雜且龐大,如地區(qū)人口稠密程度、工業(yè)設(shè)施建設(shè)位置等,做出規(guī)劃管理是牽一發(fā)而動全身的嚴謹問題。測繪地理信息技術(shù)在城市規(guī)劃中很重要的原因之一是能夠更好地了解一個城市當前的需求,然后進行設(shè)計以滿足這些需求。GIS通過處理來自衛(wèi)星成像、航空攝影和遠程傳感器的地理空間數(shù)據(jù),配合
空間建模和數(shù)據(jù)系統(tǒng)圖
GPS提供的失真修正、精度修正,可以獲得關(guān)于土地和基礎(chǔ)設(shè)施的詳細信息。隨著城市人口的增長和蔓延,測繪地理信息技術(shù)的重要性在于能夠匯集大量必要的信息,以平衡相互競爭的優(yōu)先事項和解決復(fù)雜的問題,如優(yōu)化新建筑的位置或確定廢物處理場的可行性。對GIS數(shù)據(jù)進行各種查詢和分析的能力意味著城市規(guī)劃工作者可以根據(jù)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施與新建筑的布局合理性進行規(guī)劃,并滿足監(jiān)管要求。城市規(guī)劃工作者可以發(fā)現(xiàn)改善資源利用的機會,如確定采集太陽能、風能或地熱能的最佳位置。
(二)城市規(guī)劃管理空間信息復(fù)雜——測繪與數(shù)據(jù)可視化
城市規(guī)劃管理工作經(jīng)常涉及污染排放區(qū)、區(qū)域生態(tài)數(shù)據(jù)、植被覆蓋區(qū)、交通路線規(guī)劃、公共設(shè)施規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟分布等龐大的空間數(shù)據(jù),不同區(qū)域之間的劃分與協(xié)調(diào)是極其復(fù)雜的問題。借助測繪地理信息技術(shù),可以將龐大的空間信息細分為矢量、柵格兩種空間數(shù)據(jù)。遙感、GPS及GIS技術(shù)的應(yīng)用使城市規(guī)劃者對數(shù)據(jù)的可視性增強,借助遙感和GPS,城市規(guī)劃工作者可實時獲取不同種類空間信息的實時變化。利用GIS監(jiān)測并結(jié)合規(guī)劃指標評估擬議項目的可行性,并預(yù)測其對環(huán)境的影響。GIS還可以為城市規(guī)劃工作者準確地顯示地面上的變化,以幫助他們做出更好的決定。例如,GIS軟件可以生成一個地區(qū)當前環(huán)境狀況的可視化,利用網(wǎng)格、空間插值分析,進行區(qū)域劃分、土地空間劃分、環(huán)境資源管理,并允許城市規(guī)劃工作者對擬議的發(fā)展計劃的預(yù)期結(jié)果進行比較。
(三)城市規(guī)劃管理時間信息復(fù)雜——實時采集與分析
相比傳統(tǒng)的城規(guī)測繪、制圖、管理等工作,遙感、定位與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的測繪地理信息技術(shù)可有效減少空間信息采集與更新的工作量,并且有助于信息整合與管理分析過程一體化,增強了各部門工作的銜接流程,因此可以使城市規(guī)劃的整個工作體系能更為高效地運作。
在測繪中可利用GPS技術(shù)進行多目標點的測量,在相關(guān)數(shù)據(jù)管理中,能通過GIS系統(tǒng)構(gòu)建的地理模型,對繁多的地理參數(shù)進行自動化、準確度高的分析,這在傳統(tǒng)的人工測量、管理中是不可能實現(xiàn)的。因為GIS系統(tǒng)提升了城規(guī)測繪、管理的效率和精確度,也使得測繪信息的時效性更強。自然地理的復(fù)雜和快速建設(shè)的城市項目,會使城市地理環(huán)境快速發(fā)生不可控的變化,傳統(tǒng)的測繪、分析、管理等一系列流程,需要耗費很長的時間,而測繪信息可能已經(jīng)發(fā)生變化,而借助高效的GIS系統(tǒng),不僅降低了諸多因素對地理環(huán)境產(chǎn)生的變化,還可以對數(shù)據(jù)進行實時的檢測、更新、再分析,以更好輔助各項城市建設(shè)[3]。
二、測繪地理信息技術(shù)的應(yīng)用分析
(一)構(gòu)建動態(tài)城市模型
我國的城市擴張具有普遍性、顯著性、持續(xù)性、周期性和波動性。城市的人口增長增加了對土地的壓力,非城市土地被轉(zhuǎn)化為城市地區(qū),城市擴張最終會影響城市中心的土地使用模式。利用GIS平臺與遙感技術(shù)、定位技術(shù)相結(jié)合,為城市活動創(chuàng)建計算機化的用戶互動概念模型,并以專題地圖為基礎(chǔ),利用遙感數(shù)據(jù)和實施GIS制圖技術(shù),可以對城市地區(qū)一段時間內(nèi)的變化進行監(jiān)測,并為具體的發(fā)展項目繪制地圖。衛(wèi)星遙感,以其重復(fù)的覆蓋范圍和多光譜能力,是一個強大的工具,可以繪制和監(jiān)測任何城市地區(qū)的城市核心和外圍地區(qū)的新變化。遙感數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的地面數(shù)據(jù)可以系統(tǒng)地繪制、監(jiān)測和準確地評估不同時期城市擴展的空間模式。
(二)社會基礎(chǔ)設(shè)施布局中的應(yīng)用
我國城市人口的增長對城市基礎(chǔ)設(shè)施需要造成壓力。社會基礎(chǔ)設(shè)施基本上包括銀行、郵局、學(xué)校、醫(yī)療設(shè)施等,由于交通和距離方面因素,社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)均存在覆蓋范圍。目前,發(fā)展中國家主要關(guān)注點是城市中較大部分人口獲得城市服務(wù)的機會有限,基礎(chǔ)設(shè)施公平分配正在成為規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施的核心問題。
基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃涉及城區(qū)現(xiàn)有布局以及人口稠密分布,因此需要動態(tài)的檢測模型,測繪地理信息技術(shù)的優(yōu)勢正是實時采集、數(shù)據(jù)整合與信息分析,為保證服務(wù)分配的公平性,GIS技術(shù)可分析并協(xié)助城市規(guī)劃工作者統(tǒng)籌與設(shè)計城市區(qū)域,協(xié)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)目/覆蓋面總?cè)丝谝约盎A(chǔ)設(shè)施數(shù)目/覆蓋面總面積,以提高城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的合理性與公平性。
(三)城市核心區(qū)的空間使用規(guī)劃
從城市區(qū)域的監(jiān)測角度來看,僅有土地使用的信息不足以規(guī)劃繁榮的商業(yè)區(qū)或?qū)懽謽羌敖Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、樓層高聳且擁擠的核心區(qū),對于城市管理者和規(guī)劃者來說,只有從現(xiàn)有的實際空間利用信息中才能看到真實情況。各類設(shè)施在空間都有一個坐標位置,那么為市政服務(wù)的數(shù)據(jù)必然指的是具體的時間點。衛(wèi)星數(shù)據(jù)與GPS為實地調(diào)查、記錄各種活動提供了基礎(chǔ)。結(jié)合GIS,城市核心區(qū)域空間使用的定量確定,可以了解各種活動的分布模式和城市結(jié)構(gòu)中的功能特征,這對于量化現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的空間壓力是非常有效的。
(四)城市交通路線規(guī)劃
城市中心的物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施包括交通、供水、電力供應(yīng)、排污等。交通系統(tǒng)是快速現(xiàn)代化的關(guān)鍵之一,特別是在發(fā)展中國家,無論道路是作為發(fā)展的催化劑還是在發(fā)展中扮演被動角色,都有必要制訂一個明確且合理的計劃,以避免擁堵、污染。利用遙感和GIS技術(shù)可考慮時間和成本兩個因素對旅游地區(qū)或市中心進行網(wǎng)絡(luò)分析,這類研究為分析旅游城市的最佳交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供了一種方法,在規(guī)劃其他城市的中心區(qū)域、核心區(qū)域時也會有很大幫助。
(五)城市綠色空間規(guī)劃
在花園城市概念和大型城市公園理念的提倡與影響下,我國城市中的公共綠地越來越多,以抵消城市擴張和城市密集化帶來的環(huán)境影響。植物,特別是樹木,具有廣泛的環(huán)境效益,城市綠地經(jīng)常容納不同的植物群和動物群。城市中的綠色空間主要以半自然區(qū)域、人工綠化區(qū)、公園或花園的形式存在,并輔以與道路和道路旁邊的零星植被??衫脺y繪地理信息技術(shù),監(jiān)測統(tǒng)計城市各區(qū)域的綠色空間具體情況,通過合理布局,充分利用零星的土地空白提高城市綠化水平,以實現(xiàn)花園城市、綠色城市的良好生態(tài)建設(shè)。
結(jié)語
本研究以測繪地理信息技術(shù)為研究對象,分析其作為繪制公用服務(wù)設(shè)施以及解決復(fù)雜城市環(huán)境問題的有力手段的重要意義與應(yīng)用措施。遙感、GPS與GIS技術(shù)構(gòu)成的測繪地理信息技術(shù)能夠提取城市土地覆蓋信息、交通路線、產(chǎn)業(yè)分布等海量信息,是繪制和監(jiān)測城市核心區(qū)和外圍土地利用規(guī)劃中的生態(tài)變化的有力工具。測繪地理信息技術(shù)系統(tǒng)可顯著提高城市規(guī)劃工作效率、巧妙利用巨量時空信息、實時監(jiān)測為規(guī)劃決策提供高時效性參考,有助于減少無計劃的城市擴張和相關(guān)的自然周邊和生物多樣性的損失,推動城市建設(shè)工作發(fā)展。目前,城市規(guī)劃模型與地理信息系統(tǒng)的對接應(yīng)該得到應(yīng)有的重視。城市規(guī)劃管理工作者需要探索并將土地利用、交通模型、網(wǎng)絡(luò)分析、城市活動模擬納入GIS框架,以評估不同的城市發(fā)展方案,從而增加信息管理優(yōu)勢。土地管理規(guī)劃、社區(qū)設(shè)施規(guī)劃、交通規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃都可以從這些信息中受益。
參考文獻:
[1]成政.CORS技術(shù)在城市規(guī)劃基礎(chǔ)測繪上的運用研究[J].西部資源,2020(02):144145+148.
[2]趙洪忠.測繪地理信息在智慧城市建設(shè)中的作用[J].智能建筑與智慧城市,2018(06):9192.
[3]廖俊.基于智慧城市構(gòu)建中對測繪技術(shù)的運用[J].智能城市,2019,5(14):7980.
[4]王丹,王樹東,任小強,等.創(chuàng)新驅(qū)動的城市及工程測量發(fā)展——基于建設(shè)綜合院測繪遙感七十年實踐[J].工程勘察,2022,50(11):16.
[5]鐘資順.探究智慧城市中的測繪地理信息服務(wù)模式[J].智能建筑與智慧城市,2022(02):6062.
[6]林溪.測繪新時代的技術(shù)趨勢與乾坤——企業(yè)家暢談遙感、北斗、激光雷達、智慧城市[J].中國測繪,2021(01):5459.
[7]張寅,何蕙,袁慶鋒,等.智慧城市背景下市級測繪地理信息服務(wù)模式探討[J].測繪與空間地理信息,2020,43(07):101103.
[8]侯祥意,馮振儉,等.基于智慧城市的測繪基準服務(wù)平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2018(07):2426.
作者簡介:侯立媛(1982—?),女,漢族,山東青島人,碩士,高級工程師,研究方向:測繪地理信息數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用。