“3S”技术在城市规划中的应用

张琛 程俊

摘要 本文简要“3S”技术特点及其在城市规划中应用。

关键字：RS 、GPS、GIS、城市规划

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

Abstract：In this paper, it will introduce the 3S technology performance and the application in the city planning.

Key Words: RS,GPS, GIS, city planning

1引言

随着城市化进程突飞猛进，许多城市面貌发生了翻天覆地的变化。由原来以土地利用控制为核心的关注既定蓝图实现的静态规划转变为注重城市开发过程的动态发展与整体协调发展的动态规划。动态规划是将城市不断发展变化过程中出现的问题进行考虑，强调规划是一种动态发展与整体协调发展的过程，尤其是跨入二十一世纪以来，我国城市建设与开发量剧增，由此而引发的城市绿色生态保护问题、城市历史文化怎样传承问题、城市交通拥堵现象如何解决等诸多问题引起了社会公众的广泛关注。这时就需要对影响城市规划的这些信息进行及时的收集、整理、分析，才能进行合理的城市规划。因此，高效的获取准确、及时的城市发展变化的资源信息成为城市规划建设的首要任务。

“3S”技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GlS)、全球定位系统(GPS)为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。通过这些技术的综合集成应用,可以实现信息资源的快速采集和处理，为城市规划提供强有力的基础信息资料和决策支持。

2 利用RS快速获取城市信息

2.1 利用RS获取城市信息途径

2.1.1 航空摄影测量获取城市信息

航空摄影测量是对选定的测区，利用装载在平台（飞机、气球等）上的航空摄影仪进行地面摄影，经过像片扫描数字化、外业像片控制点测量、内业控制加密、生成立体像对后，然后在立体下对感兴趣的信息进行采集制作数字化地形图，同时可以生成正射影像图及制作专题图并建立数据信息库。

2.1.2 卫星遥感获取城市信息

任何可视地物要素在其遥感影像上都具有一定的光谱特征、几何特征及其它辅助特征。其中光谱特征在视觉上最直观的反映就是色调，几何特征在视觉上最直观的反映就是形状，其它辅助特征在视觉上的直观反映有: 阴影、纹理及影像结构。所谓影像特征分析就是从色调、形状、阴影、纹理及影像结构等方面对拟被提取的可视地物要素进行影像的定性分析。通過对这些地物要素其影像的定性分析，总结、归纳出这些地物要素各自所具有的影像特征，并以此作为技术人员解译这些地物要素的标志和依据。

2.2 利用RS获取城市信息的优势

城市规划在本质上是人类对城市发展的一种认识，城市发展对城市规划具有绝对的决定性作用，因此，城市规划是一个对城市发展的不断适用的过程。随着城市化进程的加快，城市规划也必须加快其更新速度，以适用城市的加速发展。此外，由于弹性规划、滚动规划模式的倡导，规划的定制与修编周期大大缩短。这些变化对规划与管理信息提出了“逐日更新”的要求，以确保信息良好的现势性。

利用RS技术不仅可以获取有形的信息（如建筑物、道路、绿地等人工地物），而且可以获取无形的信息（如城市热岛效应、交通流量、环境污染等）。RS技术获取的城市信息具有宏观性、综合性、动态性和多源性等特性。目前，RS技术正走向集多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体并形成以获取信息为主，可以进行信息处理和信息应用的综合信息流程，具有信息获取的瞬时性、信息的丰富性和信息的周期性等特点，RS技术是获取和更新城市信息的重要技术手段。

3 利用GPS技术获取城市信息

随着现代规划与规划管理结合越来越紧密，规划设计也逐渐摆脱“墙上挂挂”的窘境，而且从总体规划到详细规划层层深入、互相衔接，故各种规划只有达到一定的定位精度才有可能实现规划目标。

GPS技术由于其自动化程度高、全天候全天时作业、定位快速而精确等特点，不仅给测绘技术带来了革命性的变化，而且在城市规划中也发挥着巨大的作用。数字城市空间数据基础设施的建设必须应用GPS技术，城市规划信息的获取也可以直接利用GPS技术。主要表现在以下四个方面：一是建立城市空间参考基准；二是应用于航空摄影测量中；三是应用于地面测绘中；四是GPS可以与RS结合应用。

4 利用GIS技术合理分析、管理城市规划

利用GIS技术建立城市规划信息系统，提供规划需要的资源信息的空间信息和属性信息。空间信息就是信息内容本身就包含有形状、分布、空间定位、空间相互关系等内容的信息，城市规划信息系统主要包括以下几类空间信息：空间基准、自然特征、基础设施空间位置、各类界限、 各类控制线、 土地利用现状等信息；属性信息就是在地理信息系统中，地理对象与位置、分布、形状等空间信息无关的特性用属性数据表示，城市规划信息系统主要包括以下几大类属性信息：与空间信息相对应的各种属性、社会经济、资源环境、规划指标、各类法规文档等信息。

利用GIS技术建立城市规划信息系统，还可将所涉及的数据信息按不同的数据格式、来源、变化频率、获取时间、空间分布、实体形态、数据归属等进行分类、存储、提取和查询，满足城市规划所需的相关信息。

利用GIS建立规划管理与规划设计一体化平台，采用建立的GIS数据库可使规划设计进行设计更为方便，使其获取变得更加容易、更加方便，可以采用遥感图像直接作为背景进行设计，而各种地下管线的资料由于数据库的建立而更加方便的获得。

在规划审批中由于规划设计成果的数字化、标准化，调用GIS数据库中资料审核，使得对各种规划成果和方案的定量分析、经济可行性分析也更为方便，促进规划决策的科学化。

“3S”技术在解决城市规划中起到重要作用，RS可以提供动态更新数据源，GPS提供实时的空间定位基础，GIS提供空间数据库管理、分析、应用的工具。

5“3S”在城市规划中应用

5.1在总体规划编制管理中应用

城市总体规划是市政府为了确定和实施一定的经济、社会发展目标，合理引导和控制城市发展方向、土地利用、空间布局和各项建设的综合部署，是城市一定时期的发展蓝图，是建设城市、管理城市的重要依据。

利用基于城市大比例尺的地形图建立信息系统，对城市整体建立空间模型，并通过GIS数据库中对应的相关信息如建筑物、道路、绿地等进行查询，为城市总体规划编制和管理提供直观、详细、完整的空间信息。

5.2 在控制性详细规划中的应用

控制性详细规划作为介于总体规划和修建性详细规划之间的中间环节，在城市规划管理中起着举足轻重的作用，其规划成果形式从定性分析到定量描述、从文字到图形、从静态到动态，不断发展。控规成果具有构成层次庞杂、信息分类复杂等特点，而有效利用3S技术对控规成果进行梳理和整合，同时结合管理准现状动态，建立规划成果数据库，可以辅助管理人员及时掌握用地动态，对提高规划的科学性、工作效率、透明度和公开性，降低管理成果，减少决策失误等方面有着重大的实际意义。

5.3在规划验收中的作用

规划验收主要分为资料收集、资料分析、情况核查、验收报告四个阶段。利用遥感影像数据与城市规划数据进行对比，能够很好实现项目实施与规划的负荷情况，进行规划验收。

6、前景展望

在信息化快速发展的今天，3S在城市规划的应用将“无孔不

入”，而且迅速地占领管理和决策层面，并且势必作为基础技术支撑，进入 “数字规划”的框架，而且在城市规划行业的应用越来越广泛。

参考文献：

[1]张庭伟，迈入新世纪：建设有中国特色的现代规划理论.城市规划，2000，（1）

[2]王静霞，迈向21世纪的城市规划战略思考，城市规划期刊，1997，（3）

[3]同济大学，城市规划原理，第二版，北京：同济大学出版社，1991

[4]东南大学，城市规划信息技术开发及应用，第二版，东南大学出版社，2003