(辽东学院城市建设学院人文地理与城乡规划专业辽宁丹东118003)
摘要:3S技术是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、计算机技术、通讯技术等技术的融合后在城市规划中的应用,实现对城市管理规划的控制及辅助决策等功能。本文通过对3S技术及各组成部分功能的介绍,阐述了3S技术在城市规划上的应用。
关键词:3S技术;城市规划;城市管理
13S技术
3S技术是遥感技术(Remotesensing,RS)、地理信息系统(Geographyinformationsystem,GIS)和全球定位系统(Globalpositioningsystem,GPS)的有机集成的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术、计算机技术、通讯技术等互相交融与结合的综合技术。3S技术通过多学科技术的高度融合,实现对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用,3S技术对提高城市规划管理的质量、效率的作用是显而易见的。3S技术是现代信息技术综合应用的最好诠释。
23S技术在城市规划中的应用
2.1地理信息系统(GIS)在城市规划中的应用
地理信息系统(GIS)是一种用来扑捉、存储、合成、处理、分析和表示具有地理坐标属性的空间数据操作系统,是由计算机硬件、软件以及组织管理系统共同组成。具有以下基本特征:一是具有空间性和动态性。即具有采集、管理、分析和输出多种地学空间信息的能力;二是具有空间分析、多要素综合分析和动态预测能力。即具有以地学研究和预测为目的,以地学模型方法为手段,产生高质量和高层次的派生信息;三是具有快速准确提供科学决策依据的能力。即通过计算机系统的程序模拟,获得专门数据的地学分析方法或模型作用于空间数据并进行数据管理,产生并提供有用的数据供决策者使用。GIS具有城市空间数据的输入编辑、空间数据处理、缓冲区分析、网络分析、表面分析、流域分析、3D分析等强大的功能,能够帮助规划设计人员解决城市规划中所遇到的几乎所有的具体问题。
在城市规划领域,GIS的主要应用是数据库管理与地图显示、空间建模与空间分析等方面。在数据管理和地图显示方面,数据管理主要是对土地使用概况的数据、社会经济数据、环境数据、建设申请与审批数据、规划方案数据的存储与管理。使用者通过对数据库数据的查询,获取有用数据信息,并用专门的地图显示出来;在空间建模与空间分析方面,GIS已被广泛应用于城市规划的统计、工程选址、土地适宜性评价、以及城市管理的规划控制、辅助决策等工作。其分析的结果也是用专题的地图直观地表示出来。
在城市建设领域,收集地形数据并在地形数据完备的情况下,对收集掌握的地形数据进行全面的分析。同时,运用GIS技术地面数字高程及坡度坡向分析模型,生成三维立体地面景观图像,生动形象地模拟出现实世界的城市地表跌宕起伏现状的城市现状,从而根据建设实施的要求,利用DEM数据估算建筑工程中需要挖填的土石方量,对实施工程的费用进行预算,从而对基地进行合理改造以节省工程成本。
在城市的市政工程设施和公共服务设施规划领域,GIS的运用可以为工程选址、交通线路配置、地下各种管道配置等提供更为定量的分析,为规划工作提供更为科学的依据。
终上所述,GIS的发展的基础是地图数据库,GIS完美的解决了地图数据的存贮和可视化的矛盾,解决了大容量数据与高速查询之间的矛盾,大大提高了地图分析的灵活性,缩短了地图更新的周期,扩大了地图的应用范围及研究领域。利用GIS的可视化功能可以实现高效地在专题图上标明各类用地界线、工厂、道路、商场、管廊、建筑物、公交站点、绿化用地的分布位置,并区分和显示出保留的和规划的部分。
2.2全球定位系统(GPS)在城市规划中的应用
全球定位系统GPS可以实现人和物的全球定位,它由空间,地面监控和用户等三部分组成。其中空间部分主要是由24颗分布在六个轨道上的卫星组成,其作用一是卫星用无线载波向用户连续不断地发送导航定位信号;二是接收地面注入站不断发送到卫星的导航电文和其他信息,并通过GPS信号电路,适时地发送给用户;三是接收地面主控站发送到卫星的调度命令,以改正其运行偏差或启动其他设备。地面监控部分由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成,主控站的作用是负责管理、控制、协调整个地面控制系统的工作;地面天线作用是在主控站的控制下,向卫星注入导航电文;监测站的作用是自动进行数据的收集,即是数据自动收集中心;通讯辅助系统主要完成数据的传输。用户部分主要由GPS接收机组成,作用是接收卫星传输的信号。
在城市规划的前期工作中,城市规划的依据是基于城市的基础数据,因此,城市基础数据的收集工作对于城市规划而言是非常重要的。传统的人工测量及数据收集工作耗费人力大、工作周期较长,无法大幅提高城市规划工作的效率。GPS的使用,其精确的定位功能已经被广泛地运用到数据收集工作中,方便、快捷、精确地定点测量与数据收集,已经成为城市规划基础数据的重要来源。
GPS的导航功能提供的全新导航和调度管理服务,已经被普遍运用到各种交通工具的日常运行中。如GPS在城市交通管理中,通过对汽车行进时提供实时路况信息,减少城市堵车现象,合理的疏导交通;GPS技术还可以对各类业务车辆提供了监控、调度和安全管理手段,助力于城市交通管理和社会治安管理工作。
2.3遥感技术(RS)在城市规划中的应用
RS技术是用光谱扫描仪或红外扫描仪等探测仪器在不直接接触目标物体的情况下,通过对地球表面的目标物反射或辐射的电磁波的接收,获取目标物的光谱数据与图像,实现对目标物的定位、定性或定量描述。城市规划工作人员通过现代遥感技术提供的航空影像和各种分辨率的卫星图像,可以快速、准确、及时、真实地得到城市规划方面的大量信息,从而快速提取城市的基本布局,了解城市建成区内各项建筑设施如工厂、学校、居民住房、商场以及水域、广场、公园、公共绿地的分布现状,这有利于提高城市规划工作的效率和水平,同时还可以利用遥感监测结果检查规划的实施状况,快速找出非法建设用地。
在城市环境监测领域,遥感技术(RS)发挥着重要作用,其最显著的特点是遥感监测的区域面积大,获取环境信息快速准确。如利用被动式遥感,根据不同水质在遥感图像上显示的亮度差异,可以及时发现陆地水体的污染情况与污染范围。其所获取的环境动态观测数据,通过GIS的快速处理和分析,能够及时发现环境的变化,指导有关人员采取相关措施加以控制,从而达到保护环境的作用。
在气象预报的领域,空中的气象卫星可以在短时间内重复观察同一地区,为城市提供实时的天气信息,指导城市建设工程的实施。
3结语
总之,3S技术可以应用到城市规划与管理的每一环节中,其对提高城市规划设计的质量和效率的作用十分显注,在城市规划工作中的应用前景十分广阔。未来,随着科技应用水平的发展,技术人员对城市规划数据分析能力的提高,势必实现对数据的深层次挖掘,进而实现对整座城市的发展趋势的预测和模拟。3S技术在城市规划管理中的有效应用,将为城市发展的决策者提供前瞻性的科学依据,实现城市规划和建设的可持续发展。
参考文献
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