测绘地理信息科技融合新技术助力空间规划编制

黄勇　张勇　肖让

【摘要】随着我国“建立国家空间规划体系”这一发展战略提出后，陆续在一些经济发达和中等发达等地区开展了试点工作，需具体包括高山、平原、丘陵等相关地区，深入研究了空间规划的关键技术与方法。而通过相关实践可以表明，将测绘地理信息技术与大数据、云计算、建筑信息模型、虚拟现实技术以及物联网等全新科技进行有效融合，可以使空间规划和编制得到充分助力。本文对此展开分析工作，具体探讨了测绘地理信息技术与云计算、大数据以及人工智能等全新科学技术的融合，希望能够为相关研究人员起到一些参考和借鉴。

【关键词】测绘地理信息;科技融合;空间规划编制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.10.024

引言：

长时间以来，我国在国土空间管理工作当中，还存在多规衔接复杂、规划立法薄弱以及部门协调困难等相关问题。而在我国提出“建立国家空间规划体系”以后，也对省级空间规划试点方案进行了有效实施，具体提出了以主体功能区规划作为基础统筹的各类空间性规划方案，并对多规合一这一实施理念进行了有效推进，这使规划体制得到了深化改革与创新，并对统一的空间规划体系进行了充分建立，使我国国土空间的整体治理水平得到了全面提升。

1、云计算与测绘地理信息技术的融合

云计算主要是指按照使用量付费的一种模式，此模式可以提供更为便捷的网络访问，而且还具有按需和可用等特点，能够进入到具体的计算资源共享池当中，从而快速提供此类资源，可以减少管理工作量，加强与服务供应商之间的交互。现如今，地理信息的应用范围和领域已变得更加广泛，而用户对数据共享也有了更高的意愿和需求，这需要有效重构和更新空间信息。具体来说，测绘地理信息需要从传统的单一底图数据提供向综合信息服务进行转变。例如，需要对多规合一进行有效实行，在具体的空间规划编制过程当中，针对空间规划强度测算、环境承载能力评价以及国土空间开发适宜性评价等，都需要在地理信息服务平台上有效实现异构数据多元空间分析以及信息在线处理等功能，因此需要对云计算进行合理采用，从而为用户提供更为高效和灵活的服务。随着城市空间信息量的不断增加，为了有效实现城市的多规合一，对空间规划进行科学编制与组织实施，需要结合其主体功能区定位，有效融合云计算和测绘地理信息技术，从而进一步推动社会与经济的稳定发展。测绘地理信息领域可通过大型云计算平台来有效处理空间信息数据，并架构服务产品，开发商业模式，这使云平台能够为用户部署和提供更为优质的服务。在日后将会有更多的公有云和私有云诞生，其可在不同模式下提供相应服务，从而有效实现空间规划编制的创新发展[1]。

2、大数据与测绘地理信息技术的融合

在大数据应用过程当中需要有效创新处理模式，使决策能力得到增强，具有良好的洞察发现力，合理优化流程，从而具有更为海量和多样化的信息资产。通过运用大数据，可以使人们的管理模式得到全面优化，并实现数据的深度挖掘与分析。数据往往具有地理属性以及位置关联性，所以通过将地理信息与传统数据进行有效融合，可以使一般数据的地理智商得到大幅度提高。现如今，我国各个地区，在对空间发展战略进行制定时，需要有效编制空间规划。具体而言，对于国民经济以及社会发展而言，空间规划是一项战略性、综合性以及纲领性的规划工作，也是我国现代化体系建设的重要內容之一。在空间规划工作当中，通过实现多规合一，可以使市场资源配置的重要作用得到充分发挥，对区域内的产业、人口、空间、生态、土地以及环境等相关要素进行系统性评估，从而使我国的主体功能发展导向得到有效贯彻，对不同地区的实际发展需求进行全面统筹，最终对发展目标进行确定，使发展空间得到有效管控。而为了使此类目标得到有效实现，需要充分落实空间规划，在此过程当中也会有大量的数据信息产生。例如，在对某县域空间规划进行编制时，需要对基础资料进行获取，具体包括当地在经济以及社会发展过程当中的所有历史资料。这也形成了多数据语义、多空间分辨率、多平台以及多种格式的数据形态，特别是空间数据挖掘以及地理知识服务。这对各类数据的智能管理也提出了更高要求，因此需要对云计算技术进行有效应用，合理处理相关数据，从而使大数据的处理需求得到有效满足[2]。

3、人工智能与测绘地理信息技术的融合

人工智能主要是对人的智能进行模拟、扩展以及延伸的相关理论、技术和方法。人工智能是计算机科学当中的一个重要分支，可对智能实质进行了解，并产生全新的与人类智能相似的方式。具体来说，人工智能主要通过计算机对人的某些思维过程以及智能行为进行模拟。在空间规划编制过程当中，地理信息底层是空间规划编制的重要基础，同时还需要有效开展空中全景测量工作，其具体需要对遥感影像、倾斜摄影测量技术等进行应用。而通过对人工智能的机器学习方法进行有效运用，可在常规解译精度的基础上有效提取特征和区分类别，使数据处理的智能化和自动化程度得到有效提高。通过运用人工智能技术可以快速处理海量的地理信息基础数据，其具体包括卫星影像建模、三维激光点、云数据处理相关方式，可为空间规划的编制提供有效助力。

4、虚拟现实技术与测绘地理信息技术的融合

虚拟现实技术也被称之为人工环境或灵境技术，其可通过计算机来有效生成相关的模拟环境，从而对虚拟世界进行创建与体会。具体来说，通过对虚拟现实技术进行应用，可以进行多元信息融合以及交互式的信息仿真，其具有三维动态视景以及实体行为，可以使用户在该环境当中得到沉浸。增强现实需要对摄影机影像位置和角度进行实时计算，并要结合相关图像、3D模型以及视频等技术，可在屏幕上将虚拟世界与现实世界进行有效结合和互动。针对VR与AR两种视觉技术的差异进行分析，其中VR视觉主要建立在虚拟环境，而AR视觉则是建立在现实环境。在具体编制和实施空间规划工作时需要具有大量地图，而通过VR和AR技术，可以有效实现地理信息的可视化目标，从而使传统运用地图描述地理现象的做法得到打破，避免在视觉角度由于电子地图等给非专业人员产生错误理解。与此同时，通过运用VR和AR技术，还能够对与现实相贴近的视觉场景进行构建，此场景十分逼真，一方面可以使人们对未来发展的真实状态进行直观看到，使其对地理信息内涵进行充分了解，而另一方面还可运用可视化技术，使人与未来之间的交互体验得到丰富。在实际运用虚拟现实技术时，首先可通过倾斜摄影测量技术来为真三维成果进行提供，使城市的本来面貌得到真实还原之后，则可通过VR和AI技术对城市在暴雨灾后的三围立体全景图进行有效模拟，从而为城市的防灾减灾等工作开展提供指导。

5、移动互联网物联网与测绘地理信息技术的融合

对于空间规划编制而言，其需要具有前瞻性。通过相关试点实践可以表明，将测绘地理信息技术与物联网和移动互联网进行有效融合，可为空间规划的编制与实施起到重要作用。现如今，在空间规划编制准备工作开展过程当中，对相关数据具有更为严格的要求。例如，地理信息数据需要具有二维到三维的全部要素，并从米级上升到厘米级和亚米级，同时还需要包括地上和地下、室内和室外，对信息的实效性也有了更高要求。

首先，针对移动互联网进行分析，其主要结合了移动通信与互联网，属于智能移动终端，可通过移动无线通信方式对业务以及服务等新兴业务进行有效获取。移动互联网具体包括软件、终端以及应用三个不同层面，其中终端层主要包括平板电脑、智能手机以及电子书等，而软件则具体涉及到数据库、中间件、操作系统以及安全软件等。应用层主要是指工具媒体类、商务财经类以及休闲娱乐类等相关应用与服务。对于移动互联网实质进行分析，其主要是将移动通信技术与互联网技术等进行有效结合，并落实到具体实践的相关活动。随着我国科学技术的快速发展，移动终端技术以及宽带无线接入技术等也得到了广泛应用，这使用户能够在互联网上对相关信息进行获取，并接受具体的服务。而通过利用近场通信以及导航、定位、接收等相关集成传感器，可以向用户提供具体的移动速度、位置、运动时间以及行程轨迹等信息数据，使测绘地理信息在泛在化以及个性化等方面的需求得到有效满足。随着4G以及5G技术的快速发展，使现实世界和虚拟空间之间的趋同效应得到增强，这也使相关位置服务的范围变得更为广泛，且具有更高的精度。4G使人们的生活得到改变，而5G可以使整个社会的发展得到进步。通过将地理信息与移动互联网进行有效融合，可以更好地满足各地区在空间规划编制方面的发展需求，并保证科学合理的实施空间规划。

其次，物联网主要通过对各种信息传感设备进行使用，从而对物体或过程互动连接以及监控等需要的信息进行实时采集，可以与互联网共同形成相应的网络体系。互联网的目的在于实现物与人、物与物以及物品与网络的有效连接，可以更为方便的进行控制、管理与识别。将测绘地理信息技术和物联网技术进行有效融合，可以更好的了解用户资产状况、人员动态变化、设备运行情况以及相关地理事件。这对于了解相关区域的现实状况和未来发展具有重要帮助，可通过挖掘物联网来实现空间信息的推理分析，使空间规划编制具有的前瞻性得到有效满足，对未来发展进行充分预测。物联网可将现实世界数位化，在融合测绘地理信息技术后，将会具有更为广泛的应用范围[3]。

6、与BIM技术的结合

建筑信息模型也被称之为建筑信息化管理和建筑信息制造，可以将其简称为BIM，其基础为建筑工程项目的相关信息数据，可以通过模拟建筑物的真实信息和数字信息仿真，利用三维建筑模型来有效实现设备管理、工程监理、数字化加工、物业管理以及工程化管理等功能。BIM具有信息一致性、关联性、完备性、协调性、可视化以及优化性等特点。工程的设计、施工、建设与监理单位等项目参与方，需要在同一平台上对同一建筑信息模型进行共享，方便进行项目可视化和精细化建造。BIM与CAD不同，并非只是单纯的一款软件，而是一种十分重要的管理手段，是实现建筑信息化和精细化管理的关键工具。BIM可以在一个模型当中集成工程项目在全生命周期当中不同阶段的资源、过程与信息，通过三维数字技术可以对建筑物的真实信息进行模拟，并为工程的设计和施工提供内部一致以及相互协调的信息模型。随着我国城市现代化建设步伐的不断加快，地下工程数量也在不断增加，而且变得十分复杂。通过相关试点实践可以证明，空间规划编制需要对地下工程进行考虑，其与地上工程不同，往往表现为左右纵横和上下交错，因此无法直观的进行观察，而且还不能进行拆除和重建，复杂程度要高于地上建筑。所以，通过对BIM技术进行应用，并结合测绘地理信息技術，如三维建模、沉降测量以及巷道测量技术等，对现有地下建筑以及地下设施的整体情况进行真实模拟和还原，合理开展空间规划工作。在具体实施空间规划工作时，可以利用BIM技术，对地下工程建设与设施运行过程的全生命周期进行真实反映，数字化表达物理特性和功能特性，以此来为地下工程的设计、管理、施工以及运营提供有力依据。

7、测绘地理信息技术在空间规划中的应用

7.1土地所有权与使用权的区分

针对国土空间规划进行分析，土地所有权、使用权是十分重要的一项内容。因此，在对土地两权数据地图进行获取时，可以对测绘地理信息当中的不动产测绘技术进行充分利用，并通过航测和GPS定位方式来有效实现精准定位，使数据得到更为全面和准确的调查。除此之外，还可以通过对GIS技术的应用来获取地理信息数据，有效整合、分析与统计数据，准确区分土地归属权。

7.2评析结果的展示与监督检查

图纸绘制的准确性对国土空间规划工作质量具有直接影响，为了使规划图纸的绘制精确性得到有效保证，需要对3D或者GIS等虚拟图形处理技术进行选择和使用，从而使三维立体规划视图得到有效制作。通过结合GIS空间技术，可以实时的动态评估国土空间规划方案，依据最终评估结果来合理调整和优化规划方案，这样不仅能够使国土空间规划的动态性和精确性得到保障，而且还能够为制定和评估规划方案提供有力的技术支持。

7.3耕地保护与建设用地管理

在耕地保护和建设用地管理过程中，需要通过3S技术来实时开发未得到利用的土地，从而合理配置土地流转、划定基本农田以及增减监控等相关工作。通过应用测绘地理信息，可以为国土空间规划工作的开展提供及时提醒，并准确分析数据，科学合理的规划耕地保护和建设用地。

7.4国土空间规划设计

在国土空间规划设计工作开展过程中，需要对GIS技术和RS技术进行合理应用，通过运用这两项测绘地理信息技术，一方面可以使国土空间规划科学性得到提高，而且还能够保质保量的完成外业工作任务。近些年来，在国土空间规划中，测绘地理信息技术的应用也变得更为广泛，可以准确进行定位，并有效获取信息。针对大量地理信息数据，需要全面进行分析，通过GIS技术来有效查询、评估和分析相关空间信息，对规划设计方案的可行性进行准确评价，合理分析和规划土地。在对多类型土地进行空间规划时，可以结合相关土地数据对规划管理方案进行合理制定，有效整合土地资源，合理配置土地资源。此外，测绘地理信息技术还可在复杂条件下收集地理信息数据，有条理、有针对的分析土地空间数据，为国土空间规划管理工作开展和决策制定提供参考依据。

结语：

综上所述，通过将测绘地理信息和现代计算机技术进行有效融合，可为城市空间规划的编制与实施起到有效推动，从而使我国的经济与社会得到快速发展。而在将测绘地理信息科技与相关先进技术进行融合时，并非单纯的点对点融合，而是要有效实现综合的多点对多点融合模式，从而使各类技术所具有的优势得到充分发挥，提高空间规划编制工作质量，保证相关空间规划的有效实施，从而全面促进我国的健康发展。

参考文献：

[1]俞倩，麻万金.测绘地理信息在国土空间规划编制中的应用研究[J].江西建材，2021，14（07）：116+118.

[2]龚强.测绘地理信息技术融合助力编制空间规划[J].信息技术，2018，42（10）：153-156.

[3]龚强.测绘地理信息科技融合新技术助力空间规划编制[J].测绘与空间地理信息，2018，41（09）：1-3+7.