3S技术的发展趋势与在城市规划中的应用前景

■王亚雄

（青海省第二测绘院青海西宁810001）

3S技术的发展趋势与在城市规划中的应用前景

■王亚雄

（青海省第二测绘院青海西宁810001）

随着各种高新科技的不断飞速发展，信息化和数字化正越来越多地引入建设当中。"3S"技术，即GIS（地理信息系统）、RS（遥感）、GPS（全球定位系统）作为支撑信息化和数字化的重要技术手段，作为新兴的具有极大应用价值的信息科学技术在最近十余年的发展近乎神速，已经广泛地应用到城市规划与建设当中，在国民经济和社会发展中发挥出越来越大的作用。文章简要阐述了"3S"技术的基本原理，城市规划概念发展历程及发展趋势；主要论述了地理信息系统、全球定位系统、遥感的发展趋势，并分别详细介绍了GIS、RS、GPS及"3S"技术在城市规划中的应用前景。"3S"技术应用到城市规划中使城市建设信息化，使得规划更具科学性、实用性和可操作性。

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1　“3S”概念

“3S”技术是地理信息系统、遥感技术和全球定位系统的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。

GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。

GPS是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通（船舶、飞机、汽车等）导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活（人员跟踪、休闲娱乐）等不同领域。随着“3S”技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。图1表示的是3S的相互作用与集成。

图1　3S的相互作用与集成

2　3S技术集成在城市规划管理中的综合应用

2.1城市规划管理基础数据的获取、管理与更新

通过利用遥感、空间定位技术快速准确地获取城市信息，为城市规划管理提供丰富、翔实的空间信息，获得如数字线划图、正射影像图等数字测绘产品。建立地理信息数据库对城市信息进行管理实现空间数据与属性信息一体化管理，为城市规划管理提供数据支持，提高了城市规划管理的工作效率。利用遥感技术对城市内部建筑密度、植被、交通、环境等信息进行周期性、快速地采集，并以影像为基础对城市地物地貌进行采集对地理信息数据库进行更新，可为城市规划提供有效的数据支持。

2.2规划管理、辅助决策

利用3S技术、数据库技术、网络技术建立整套规划管理系统，如办公自动化系统、电子报批系统、规划信息系统等一系列子系统涵盖规划管理的各个业务流程，辅助城市规划者进行城市规划管理。GIS具有强大的空间分析功能，可以利用空间分析工具对城市信息进行分析，以获得城市规划所需的各类信息，如城市人口密度、城市绿化覆盖率、交通情况等，帮助城市规划者找出城市发展规律及存在的问题，进而更为有效地进行城市规划和管理。此外，3S与虚拟现实技术、网络技术等技术相结合所构建的虚拟城市三维系统可为城市规划管理、城市规划审批提供一个全方位、多角度、多层次、多维度的技术手段，可以实现对不同规划方案的比较、调整、分析，从而提高城市规划管理水平，辅助规划者做出正确的决策。

2.3公众参与、执法监察

3S技术的集成促进了土地利用的动态监测和规划执法检查。通过建立历史影像数据库，定期对城市遥感影像进行采集更新，并采用遥感数据和历史影像数据进行复合分析，同时利用GPS测量土地利用的变化数据，再根据现场勘察资料，利用GIS技术进行准确详查，增加了监测的主动性、及时性和客观性。此外，通过网络技术将规划信息进行公示，采用虚拟现实手段将规划方案及城市的各类规划成果进行网上公示，征求公众意见，吸引公众参与城市规划管理，不仅提高了城市规划管理的透明度，也提高了城市规划管理的群众参与度，辅助决策者制定科学更为有效的城市规划管理决策。

3　结语

21世纪我国城市必将进一步迅速发展,随着城市现代化建设与管理的加强,各大中城市建立城市地理信息系统将是必然趋势。目前北京、上海、广州等大城市均已提出建立数字城市的规划，3S技术的发展与应用将推动数字城市规划技术从定性到定量的飞跃和理论从经验到科学的转变。

[1]赵东.数字化生存下的历史文化资源保护与开发研究 [D].山东大学,2014.

[2]戴德艺.基于景观生态分析的城市绿色天际线规划研究 [D].中国地质大学,2014.

[3]李宽,刘志勇.3S技术在新一轮土地利用总体规划中的应用 [J].内蒙古科技与经济,2014,23:59-60.

[文献码]

1000-405X（2016）-7-285-1