数字化技术在城市绿地调查中的应用

许士翔 宋清欣

数字化技术在城市绿地调查中的应用

许士翔 宋清欣

随着信息化技术发展和数字城市建设的推进，国内一些城市在城市园林绿化工作中，利用数字化技术，构建了行业信息化平台，实现了行业精细化、科学化管理。城市绿地现状调查作为城市园林绿化的基础性工作，也亟待通过数字化技术的应用提高其调查的效率及质量。在归纳我国城市园林绿化数字化工作主要内容的基础上，提出了我国城市园林绿化数字化工作涉及的主要技术包括：遥感技术、数据库技术、地理信息系统技术及全球定位系统技术等；接着通过分析城市园林绿地现状调查工作的主要内容，详细阐述了以上技术在城市园林绿地现状调查工作中的应用，并认为在城市绿地调查中，利用数字化技术，可以实现城市绿地空间分布调研结果的精准化、提高基础资料收集的效率、提升绿地调查分析的深度。

数字城市；园林管理；数字化管理；绿地调查；遥感技术；数据库建设

1 引言

城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，在改善城市环境质量、促进城市可持续发展中具有不可替代的作用，是衡量一个城市综合发展水平的重要指标。因此，准确快捷地了解城市园林绿化现状及绿化建设、管理水平，是正确评价城市绿地综合效益，客观分析城市绿化建设中存在的问题，合理编制城市绿地系统规划，科学有效管理城市绿地工作的基础[1]。

数字城市是随着现代信息化技术的快速发展，而提出的一个新颖的概念，它是将城市地理信息和城市的其他有关信息相结合并储存在计算机网络上的、能供远程用户访问的三维虚拟空间[2]。数字城市囊括的信息保罗万象，涉及到城市规划、建设和管理等各个方面，借助于数字城市的系统平台，城市园林绿化相关人员可快速、准确地对其中有关城市绿化现状的信息进行采集、储存、检索、处理和分析，提高城市绿地现状调查工作的效率及质量。

2 城市园林绿化数字化

近年来，随着信息化技术在城市管理工作中应用的深入，城市园林绿化工作中信息技术的应用也越来越广泛。除了早期城市园林档案的数字化，城市园林管理、绿化养护、规划建设、施工监督等均利用信息化技术提高了工作效率，城市园林绿化数字化工作因此受到了广泛的关注。我国有很多城市在园林绿化数字化工作建设上投入了较多的人力和物力，建立了自己的园林绿化网站和数字化平台，如深圳、苏州、丽水、徐州等[3]。

2.1 当前我国城市园林绿化数字化的主要形式

总结我国城市园林绿化数字化工作内容，包括以下几个方面：

2.1.1 城市园林绿化基础资料数字化

城市园林绿化基础资料是对城市园林绿化科技和生产活动的记录，包含城市园林绿化行业的方方面面，如：城市公园档案信息、城市古树名木的属性信息、城市道路绿化树种信息、城市园林绿化规划设计成果等。城市园林绿化基础资料数字化是通过采集、日常工作积累等方式将散乱的档案资料系统整理形成资料数据库，便于查阅和管理。

2.1.2 城市园林绿化管理数字化

运用数字化手段开展行业内的行政管理工作，通过信息平台的建设，对行政许可事项全部实行电子化审批，对办理条件、审批程序、办理期限、许可公示等都做出相应的规范，减少人为因素影响和主管随意性[4]；借助于信息化手段，例如门户网站、官方微博等形式，将行业信息、组织结构、从业人员情况和城市公园介绍等内容向公众公开，方便公众查询，提供公共参与的平台和通道，充分发挥社会公众和舆论的监督作用[5]。

2.1.3 城市园林绿化运行监督数字化

采用城市园林绿化信息化平台和现场监控设施、动态巡查员相结合的方式，时时监测城市园林绿化养护和城市园林绿化设施维护情况，发现问题可通过系统工作平台下达工作指令，及时解决问题，且全程都有电脑记录，可以作为复核和评价相关问题解决效果的依据。

2.1.4 城市园林绿化决策依据数字化

传统城市园林绿化项目决策偏重于依赖经验和长官意志。通过信息化平台的建设，借助于3S（GIS、GPS、RS）技术，可以实现城市绿地数量、分布、绿化水平的及时查询及统计分析，以此为依据，可以提高城市园林绿化项目，如：公园选址和规模、古树名木保护、植物种类选择等，实施决策的合理性，实现项目收益的最大化。

以上内容是当前我国城市园林绿化数字化平台包括的主要内容，在具体实施过程中，各个城市根据自身需求会包含其中几项内容，将这4项内容统一起来的城市较少，建设一个集成这4项功能的平台是城市园林绿化数字化建设的发展方向。城市园林绿化数字化建设的实施方便了行业管理，提升了行业决策的科学性和合理性[6]。城市绿地现状调查作为城市绿化管理建设的基础工作，也通过园林绿化数字化技术的运用提高了效率及准确性。

2.2 城市园林绿化数字化技术分析

城市园林绿化数字化工作, 对城市绿地的合理规划与管理具有至关重要的意义。当前我国城市园林绿化数字化工作迅速开展，得益于现代信息技术的发展与运用，总结城市园林绿化数字化工作中运用的新技术，主要包括以下几个方面:

2.2.1 遥感技术

遥感是指运用某种传感器，不直接接触被研究的目标，通过其接收或反射电磁波的辐射，经过传输、处理从中提取人们所需要的研究信息的过程。遥感技术可分为航天遥感、航空遥感等。遥感技术具有感测范围大、资料及时获取、快速成图、资料收集不受地形条件限制等优点[7]。在城市园林绿化数字化工作的实际应用中，借助遥感技术行业管理人员可以迅速、准确地了解城市绿地空间分布情况、绿地种类及结构、绿地植物的分布绿量等。

2.2.2 数据库技术

数据库技术是通过研究数据库的结构、存储、设计、管理以及应用的基本理论和实现方法，并利用这些理论来实现对数据库中的数据进行处理、分析和理解的技术[8]。城市园林绿化工作包含大量的数据，利用数据库技术，根据不同的工作需求，按照规范化的信息分类标准，建立不同类别的数据库，如：基础空间数据库、专题业务数据库、文件与多媒体数据库等，对各类数据进行科学储存和管理，可以实现城市园林绿化资料数据化和数据资料快速的调用提取。

2.2.3 地理信息系统

地理信息系统是在在计算机软件和硬件的支持下，对整个或部分地表层 ( 包括在大气层) 空间中的地理数据照一定的格式进行采集、存储、查询、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[9]。

地理信息系统具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，此外，其还具有的空间数据管理功能，能产生高层次的有用信息。在城市园林绿化过程中，利用地理信息系统作为基础平台，结合实际工作进行二次开发，可以实现对城市园林绿化数据的针对性管理和运用，从而协助行业管理人员及时、动态掌握城市园林绿化的真实情况，为实际决策提供支持。

2.2.4 全球定位系统

全球定位系统是建立在无线电定位系统之上的空间，由空间卫星、地面控制站点、用户设备3部分组成，系统通过利用卫星信号，来准确测定特点的空间位置，具有全天候全球的连续定时定位能力[10]。利用全球定位系统，城市园林绿化管理人员可以对城市内重要绿色信息，如：古树名木、行道树等，进行精确定位，划片管理，便于明确不同绿色信息的日常管养责任人，提高了城市园林绿化管养的效率。

3 城市绿地现状调查

城市绿地现状调查是城市绿化规划、管理、建设决策的基础性工作，是通过实地踏勘、资料收集等手段，准确、全面、科学了解和掌握城市园林绿地分布、建设、管理现状的过程。随着经济的发展，生活在城市里的居民越来越意识到生态环境的重要性，城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，承担着改善城市生态环境和提升城市整体形象的重要功能。近年来，城市绿化的投入力度不断加大，要减少绿化投入的盲目性，作为城市决策者，需要在了解城市绿化现状的基础上，分析存在的问题，找出现状差距，才能有的放矢，做到绿化决策的针对性、合理性。通过城市绿地调查可以摸清城市绿化的家底，为城市绿化的建设和管理工作提供基础数据，同时也能找出城市绿化存在的问题，为进一步决策和投入方向提供依据。

依据城市园林绿化管理工作和城市绿地系统编制工作的需求，城市绿地现状调查主要包括以下内容：

3.1 城市绿地空间分布属性（分类）调研

通过调查分析，确定城市各类绿地的性质、范围、植被情况与权属关系等。整理和计算调查所得的资料和数据，分析各类绿地的汇总面积、空间分布及树种应用情况，进而完成“城市绿地现状图”及分析报告[11]。

3.2 城市绿化应用植物种类调查

调查和统计城市规划区范围内全部园林绿地的现状植被和应用植物，进而分析市区园林绿化植物应用现状，筛选出市区绿化常用树种和不适宜发展树种。

3.3 城市古树名木保护情况评估

调查市区中有关市政府颁令保护的古树名木生长现状，了解符合条件的保护对象，对未入册的保护对象开展树龄鉴定等科学研究工作，整理调查结果，提出现状存在的主要问题[12]。

4 城市园林绿化数字化在城市绿地现状调查中的应用

城市园林绿化数字化平台的建设和城市绿地现状调查是相辅相成的过程，城市园林绿化数字化平台的流畅运行，需要借助于内容详实的城市园林绿化数据库的建立，城市绿地现状调查正是充实城市园林绿化数据库的过程。同时城市园林绿化数字化平台的建设，又为城市绿地现状调查的开展提供了便利，具体体现在以下几个方面：

4.1 利用遥感技术可以实现城市绿地空间分布调研结果的精准化

通过绿地空间分布调研确定城市各类绿地的性质、范围、分布情况，是城市绿地现状调查的重要工作之一。采取遥感技术和人工辅助核查的方法，进行绿地调查，不仅具有良好的精确性，还能极大提高工作效率。

利用遥感技术进行城市绿地空间分布调研，一般采取以下步骤：收集资料（航片、卫星影像、地形图等）→影像处理（几何校正、影像融合、信息增强等）→选取判别标志→绿色信息分类提取→外业调查、人机交互纠正→绿地信息统计计算。

利用遥感技术进行绿地调查，主要是利用计算机内对卫星影像进行解译，遥感照片经过数字化处理可以获得大比例尺、高清晰度的影像图，利用高清影像图可以随时对调查地点进行放大查看，并可以对阴暗部分、模糊区域进行增强处理，以改善视觉效果，从而能够在解译过程中将绿地覆盖区域的边界精确勾勒出来，提高解译的精度。调查区域内的绿地遥感信息经过矢量化成图后，各个绿地的边界就会被确定下来，通过计算机能够快速计算各类绿地的面积，减少了传统测量的误差，当绿地有增加或改造时，只需要在矢量图相应部分做修改，变化的信息可以实时反映到矢量图上，并能很快获得新的统计结果，易于更新。此外，使用数字化影像观察地物，具有空间快速转移的优点，可以迅速从一个调查地点转移到另一个调查地点，这样既节省实地空间转换所消耗的时间，又可以及时查漏补缺，大大提高了绿地调查的效率，据有关人士统计，相对于人工实地量算而言，利用数字化影像对城市进行绿地调查效率可以提高10倍以上[13]。

4.2 通过城市绿化信息数据库建设，方便基础资料收集

城市绿地系统调查另外两项重要的工作是明晰城市园林绿化应用植物的种类和古树名木的保护情况。通常这项工作都是通过实地考察和资料收集的方法完成，较为费时，而且结果也不准确。城市园林绿化数字化以SQL server等平台为基础建立了内容详实的城市园林绿化信息数据库，城市园林绿化各类属性信息都通过数据档案的形式得以分类储存，借助于以GIS为基础建设的地理信息系统平台，利用“关键字”搜索可以迅速查看城市建成区古树名木的数量、地址、树种、受保护情况以及城市园林各类绿地树种的应用情况，将此类信息以文档的形式输出并保存，作为城市绿地现状调查工作的基础资料，缩短了资料查询的时间，提高了工作效率。同时，此类信息可以根据城市园林绿化建设情况及时更新。

4.3 利用数字化平台辅助分析功能可以提升绿地系统调查分析深度

城市绿地系统调查的目的不仅仅是摸清城市绿化家底，还应找出存在问题，提出相关建议，从而在绿地系统规划编制中得到相应的体现。传统的分析以定性分析为主，主要通过与同类城市、城市绿化较好城市的对比，找出存在问题，并提出相关建议。这类分析寻找问题的着眼点、建议的提炼依赖于经验的总结，带有较多主观性。借助于GIS平台建设的城市园林绿化数字化平台，能够实现对城市园林数据库数据信息快速、便捷的调用和处理，通过对绿地信息的矢量化处理，实现了对城市园林水平的量化评估。利用数字化平台，可以迅速计算出城市各类绿地的绿地覆盖面积、绿地面积、人均公园绿地面积，直观反映公园服务半径覆盖的实际范围。城市园林绿化评价标准的各项指标以量化形式表现出来，为城市绿化水平的分析评价提供了十分重要的客观依据。

5 结论

在当前我国城市积极开展数字城市建设的背景下，城市园林绿化行业也开展了利用信息化技术提升本行业管理水平的探索。城市绿地系统调查是城市园林绿化规划、建设、管理的一项重要基础工作，城市园林绿化数字化技术发展及平台的建立提高了绿地系统调查的效率及准确性[14]。利用遥感技术和人工辅助调查，可以快速、准确、客观地了解城市各类绿地分布情况；借助于城市园林数据库的建立，可以迅速查看城市园林绿化的各项信息，如：植物应用情况、古树名木保护情况等；通过对基于GIS平台建立的城市园林绿化数字化系统，可以对数据库内城市各类绿色信息进行矢量化处理，实现对城市绿化水平的量化评估，为科学决策提供了客观依据。

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许士翔/1987生/男/安徽人/住房和城乡建设部城乡规划管理中心助理工程师/研究方向：城市园林绿化管理及政策研究（北京 100835）

宋清欣/1986年生/女/吉林人/住房和城乡建设部城乡规划管理中心助理工程师/研究方向：土地资源管理（北京 100835）

Application of Digital Тechnology in Urban Green Space Investigation

XU Shi-xiang SONG Qing-xin

In recent years, with the development of information technology and improvement of digital city construction, many cities have built a professional platform of information system in urban garden greening by using digital technologies, realizing the standardization and scientification of landscaping management. Meanwhile, due to such an extraordinary change, investigation of city greenland, as a fundamental work of urban garden greening, is in urgent need of being improved in the aspect of efficiency and quality. On the basis of the summary of the main content of China’s urban garden greening works, this paper puts forward that the principal technologies utilized in the urban garden greening digital work are: remote sensing, database technique, geographic information system, and global positioning system,etc. The authors thinks that with the help of the digital technologies in urban green space investigation, a more precise in the results of urban green space spatial distribution investigation, higher efficiency in the collection of fundamental information and deeper depth of the green space investigation can be realized.

Digital City; Garden Management; Digital Management; Green Space Investigation; Remote Sensing Technique; Database Construction

TU986

A

1673-1530（2014）04-0034-03

2014-06-12

修回日期：2014-08-18