浅析“3S”技术原理及其在漳州城市规划测量中的应用展望

蔡少淼

(漳州市测绘设计研究院,福建 漳州 363000 )

1 前言

随着社会经济的持续快速发展和城市化(urbanization)脚步的快速迈进,城市规划技术水平也不断随着城市化进程而发展。随着计算机技术以及空间定位技术的发展,测绘学取得前所未有的大跨跃发展,传统的大地测量现在已经逐步向空间大地测量转变,常规的测量方式也逐步向空间定位以及卫星定位方向发展；随着全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)的不断创新和迅速发展,已经能够为我们在城市规划测量中提供新的信息和方法,并在我们城市规划测量工作中提高工作效率、改变工作模式、更新技术手段等方面起着举足轻重的作用,为实现城市规划可持续性发展提供了可能。所有这些都使得“3S”技术在现代城市规划测量中得到了越来越多的应用,成为城市规划测量中不可缺少的重要技术和手段。

2 “3S”技术和城市规划测量的简介

2.1 GPS、GIS、RS的基本概念

GPS(全球定位系统)是美军自上世纪70年代初期开始研制的卫星导航和定位系统。它是1种同时接收来自多个卫星的电波信号,以卫星为基准求出接收点位置的技术,具有定位精度高、观测时间短、操作简便、全天候作业等特点。GPS由于定位的高度灵活性和具有常规测量无法比拟的高精度,不仅可以用于测量、导航,还可用于测速、测时等,提供野外基础测绘的控制数据, 在大地测量和工程测量中,GPS全球定位系统的发展越来越得到广泛应用。

GIS(地理信息系统)是在计算机软件和硬件支持下,将空间数据等以一定格式输入、存储、检索、显示、输出、更新和综合分析应用的系统,具有标准化、数字化和多维结构等基本特点,是综合处理与分析多源时空数据的理想平台,能为现代城市规划测量和管理的现代化提供强大的技术支持。

RS(遥感技术)是一门建立在空间、技术、光学、信息论以及地球科学基础上的综合性技术,利用飞机、卫星等空间平台上的传感器,从空中远距离对地面进行观测,根据目标反射或辐射的电磁波,经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理,快速地获取大范围地物特征和周边环境信息,获得实时、形象化、不同分辨率的遥感图像。具有覆盖范围广、成图速度快、收集资料不受地形限制等优点,使得获取地面数据的方法更加先进,快捷,已经成为现代城市规划测量领域里的主要数据源与数据更新手段。

2.2 城市规划测量

城市规划测量是按照规划行政主管部门依据城市规划确定的规划条件进行的测绘活动。其基本内容有：城市规划道路定线测量、建设用地界址点和界址线测量、市政规划测量等。作为一项服务于城市规划建设的实用性测量工作,有着其自身的特点和精度要求,随着我国城市化进程的不断推进,城市规划测量的要求也不断提高,传统的测量和管理方法已经不能适应越来越高的城市规划需求,随3S技术的迅速发展和广泛应用,新兴的“3S”技术为城市规划测量的进一步发展起到了决定性的作用。

3 漳州市城市规划测量中“3S”技术的应用展望

3.1 测量控制网的建设与改造

城市测量控制网是城市规划的基础框架,为城市测量、规划、工程建设、城市空间信息系统提供重要的基准和技术支撑。基本的布网原则是在保证城市相应等级控制网最弱边及点位的精度的基础上,使所布设的控制网有足够的密度、方便实际应用。

漳州市区上世纪所建立的测绘基准基本上采用低精度、二维、非地心的局域定位和以地面网点传递为主的技术方式。随着测绘科技的不断进步和城市建设的飞速发展,其缺陷日显严重,主要表现在：覆盖范围有限、成果现势性较差、而且存在着高精度的卫星定位三维成果,与较低精度的、二维大地坐标框架不相匹配等问题,急需进行更新改造。原漳州市城市控制网的覆盖范围不足100km2,已经不能满足漳州市都市区范围的规划建设需要。漳州市区范围内最早建立的C级GPS控制网,实现漳州市区内的覆盖,紧密结合漳州市城市规划实际情况,既满足了近期发展的需要,又顾及了中远期城市发展的需求。该网的建成为漳州市的城市规划、建设和管理以及“数字漳州”的实施提供及时、准确、可靠的空间基础地理信息保障,发挥了显著的社会效益与经济效益。今年来,漳州市启动规划区GPS C级大地控制网的更新改造工程,在规划区范围内布设32个C级控制点,实现对1260 km2的地域进行总体控制,同时布设若干个D级控制点,以期形成一个完善的大地空间定位体系,在直接为地籍测量和工程测量等测绘服务的同时,为社会提供灾害监测等多项综合服务。为满足漳州市城镇地籍调查1∶500地形图数字化测图工程的需求,漳州市在原有C级GPS控制网的基础上,在市区35平方公里范围内布设了由32个点组成的D级GPS控制网,为今后市区控制网改造和信息化测绘工作开展打下坚实的基础。

3.2 基本地形图的生产与更新

最近十几年来随着3S技术的广泛应用和发展利用航空影像和遥感卫星影像数据源,使我们漳州市的城市空间数据的更新和生产取得了显著的成绩。目前漳州市地形图件基本上覆盖了漳州市的建成区、规划市区和主要市郊。3S技术的使用使基本地形图的生产与更新成本更低、现时性更强、更新更快、生产周期更短,避免了用传统局部修测更新的周期长、投资大等种种弊端,为城市规划提供现势性较强的基础资料中发挥着重要作用。

3.3 应用系统开发与建设

我们还在根据漳州市城市规划的需要建设信息数据管理系统,运用3S技术则能将大量的基础信息和专业信息进行规范化数据建库,实现空间信息和属性信息的一体化管理与可视化表现,提供方便的信息查询和统计工具,克服传统手段手段落后、效率低下的局限性,推动数字漳州的进程。

目前漳州市正在完善漳州市空间基础地理数据库管理信息系统,系统以漳州市测绘设计研究院信息化建设需求为基础,参考相关行业标准和相关技术,其中包含：1∶500基础地形,1∶1000基础地形,1∶2000基础地形,1∶5000基础地形,1∶10000基础地形,1∶2000彩色正射影像,1∶5000彩色正射影像,漳州市控制网,漳州市地下综合管线,规划和土地利用数据等,为漳州市测绘技术革新提供全面的技术保障,并建立起一套从数据生产到入库和数据输出的标准规范。使漳州市测绘数据成果即能满足GIS要求又能满足CAD要求。

4 结语

3S技术为城市规划测量提供了新的数据来源和技术手段。随着3S技术的进一步发展,必会将其在城市规划测量的综合应用推向更高的层次,在城市规划测量工作方面产生重大的经济和社会效益,使之成为推动漳州城市规划测量发展和数字漳州建设的源动力。