遥感技术和数据分析模型在城市精细化管理中的应用

2015-09-04广东省湛江市园林管理处谭绮娟

中国建设信息化 2015年6期

文｜广东省湛江市园林管理处谭绮娟

城市管理是以城市为对象，通过建立合理、高效的管理模式，对城市的规划、运行和发展所进行的协调控制行为。城市精细化管理，是将原本运用于企业的精细化管理理念引入到城市管理中，将工业化的“标准、精细、复制”、信息化的“数字、网络、智能”、城镇化的“集聚、辐射、统筹”等特征充分融合，管理的效果更多地通过数据来反映。

本文通过应用遥感技术了解地面建筑物的建设情况，同时收集人口数量变化、城市规划、工商业发展、道路交通等方面的数据，然后建立数学模型，通过数据分析，得出合理的道路建设规模和建设时间，优化道路设计方案和建设顺序，有利于促进城市的和谐、高效发展，最大限度的节约项目投资成本。

1 遥感技术

遥感技术是60年代在航空摄影和判读的基础上，随着航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。任何物体都有不同的电磁波反射或辐射特征。高分辨率遥感数据可以更加清楚地表达地物目标的空间结构、表层纹理特征、地物边缘信息。可以作为既有地形图和相关资料的补充和更新城市管理数据的依据。

将遥感技术应用到城市建设和城市管理中，主要有以下几个方面：

（1）通过遥感技术，可以了解规划建设的建筑物（如民居、商务楼、工业区、车站、道路等）建造情况，配合应用交通量自动采集系统，实时分析随着城市的建设，各种因素对各主要道路的交通量影响，并预测规划区域建筑物按计划建成后同时带来的交通量增长情况，从而合理选择改建和扩建市政道路的合理时间节点。

（2）在道路建设过程中，通过使用遥感技术和交通量自动采集系统，可以实时分析对周边道路交通的影响，及时调整交通信号灯、修改道路设计方案和施工方案、优化施工期间的交通疏解方案等。

（3）过去的道路设计，往往是建立在既有的地形图基础上，但是有些地区的地形图更新时间比较长，导致在设计时，发现地形图上的建筑物、道路宽度、构筑物与现状偏差较大，借助遥感技术获取的卫星地图，将有助于减少地形图对设计人员的误导，提高设计效率和准确性。

2 数据收集

城市精细化管理的核心是了解人口的增长与城市的发展速度、环境变化的关系，并分析由此带来人们的居住需求、出行需求、消费需求的变化等一系列问题，从而及时调整和优化城市管理方式。

随着目前我国城市化的快速发展，城中村改造已在我国大部分城市中紧锣密鼓地进行，大量的商品楼需求不断增长，居住人口也相应增加，农村人口逐步向城市转移，为城市的规划、建设带来了一系列的问题。如新的楼盘大量涌现，人口将急剧增加，由此需要配套相应的医疗、学校、市场、车站、道路等市政配套设施，道路建设远远不能满足日益增长的车流量和人流量的要求。城市建设的步伐又往往受到建设资金的投入、征地拆迁的难度、房屋的入住率等问题的制约，不能简单地根据初步的城市规划来确定市政配套的建设规模，需要有一个合理的数学模型，去分析这些因素之间的相互关系，作为最终决策的依据。遥感技术的应用，是建立数学模型的关键，因为这些数据都是动态变化的，通过对各种动态数据的分析和汇总，就能找出其相互关系。

在城市建设过程中，需要收集的数据包括：城市人口数量的变化；城市最新规划及设计理念；市政配套设施的需求及使用情况；居民的出行要求；工商业的发展。

数据的收集可以使用多种手段，如上门调查、借助监控系统、市场调研、借助遥感技术等。收集到大量的信息后，需要建立有效的数据库进行储存和汇总，从中筛选出有用的数据。

城市管理的影响因素图

3 数据分析

对于收集到的大量数据，需要经过系统、有效、合理的分析后，才能得出正确的结论。影响城市道路建设的因素主要包括居住人口的变化、工业发展、商业发展、新建或变更车站、公交线路的调整、周边道路建设等，这些因素的相互作用，都会导致车流量、人流量发生变化，最终引起各种道路的服务水平改变，当道路服务水平过低，即道路过于拥挤，就有必要对其进行扩建和改建，或者在周边新建道路。建立有效的数据库，通过数学模型分析，才能对道路服务水平进行分析，为城市精细化管理提供可靠的依据。

由于居住人口增长引起的私家车增长、工业区的发展带来了货车流动量增加、商业区发展促进了客车和货车的增加，新建车站使得客车增多，公交线路的调整带来了不同道路的公交车数量的变化。这些因素虽然会导致整个区域的交通压力不同程度的发生变化。但是，这些因素对于每条道路的交通压力又不相同，通常来说，进出高速路的道路交通量影响最大，城市快速路、主干路的交通压力相对较大，次干路和支路的影响较小。

道路建设的影响因素图

这就需要通过遥感技术和交通量自动采集系统收集每条道路的交通量变化数据，分析这些因素的综合作用下，哪些道路的交通流量影响最大，目前其道路横断面所能承受的服务水平是否还能满足正常使用要求，当模型设定服务水平的限定值时，就会发出警告信息，提醒管理者及时改进规划建设方案。

目前，交通量预测的方法主要有以下几种：（1）新建区域无交通量作为参考时，可参考其他地区类似的交通量，来推断本项目建设完成后的交通量。（2）对于道路改建和扩建工程，根据周边道路的交通诱导、附近地区人口数量的变化、本地区工商业发展带来的交通需求，来推算交通量。（3）周边道路的修建引起各条道路交通量的重分布。这些分析方法的最大缺陷，是具有一定的主观性，难免与实际情况出现偏差。因为有些道路建设完成以后，由于受到该路段收费较高、进出不方便需要绕行等原因的影响，实际的使用率较低，使得原本以为通过项目建设可以改善周边道路的交通压力的目标难于实现，新建道路不能起到疏导交通的作用。缺少了有效的监控系统和数据分析系统，会极大地降低城市管理水平，甚至造成资金的浪费。此外，在道路施工过程中，对交通疏解的分析不够细致和合理，道路在施工期间并未能实现有效的疏解交通，使得施工现场附近区域成为堵塞黑点。只有建立了有效的数据分析系统，实时对出现的问题进行分析和处理，才能确保城市高效运作。