新型城镇化建设地理空间信息智能处理关键技术及应用

安彦

（甘肃省庆阳市建筑安装工程有限责任公司）

1 引言

目前，我国新型城镇正在实现飞速建设，为了更好地实现城镇在发展层面的诸多目标，推动城镇经济高速发展，就需要对地理空间信息应用智能化的处理技术，对城镇进行合理规划，提高城镇空间以及土地资源的利用率，推动城镇化建设的高速发展。所以，目前在新型城镇化建设背景下，针对地理空间信息的智能化处理技术，在应用层面进行研究以及分析，就现状而言，拥有极其重要的现实意义。

2 地理空间信息的智能化处理技术，在新型城镇化建设环节的应用价值

2.1 对城镇化建设进行动态化规划以及管理

相比较于传统模式而言，地理空间信息的智能化处理技术的优势相对比较明显，而且在时效性、空间分析层面具备相对较强的能力，可以对数据实现迅速转化以及更新，与此同时，也可以针对城镇规划实现动态化的调整，并在技术层面提供更好的支持。以此项技术为基础，可以针对城镇规划建设的具体内容实现监督以及反馈，然后按照具体落实情况，对城镇整体建设规划方案实行有效的调整。此项技术可以将建设地的真实图像，直观地向工作人员进行呈现，针对图像、表格在管理层面可以实现一体化，与此同时，针对一书两证、基础属性、基础图形相互之间，可以实现图形、数据的互相访问。同时，此项技术由于便捷性相对较强，为城镇化建设环节的地理测绘工作提供了崭新的平台，让参加城镇规划建设的工作人员，可以对自己规划管理的系统，在地图数据层面进行有效的管理。

2.2 辅助城镇化建设规划的决策工作

空间地理信息化技术可以辅助城镇化建设人员，对规划方案进行模拟、评估、选择，上述工作如果采取传统方式，复杂程度相对较高，对此项技术进行应用之后，凭借此项技术在空间信息层面的强大处理能力，可以让规划工作人员做出更好的决策。城镇化建设项目通常情况下，规模较大且会涵盖诸多不同因素，比如土地征收环节，对旧城居民的安置以及拆迁工作，或者公共设施建设环节，都需要严肃认真对待。

2.3 在城镇规划环节，提供构架理性、直观的工具

目前，一些常见的图形处理软件，比如CAD、AUTO等，对数据在处理和管理层面的效果相对较差，所以在绘图层面只能将其当做一般软件应用。比如，FM系统类型的软件，由于专业性太强，但又不具备绘图能力，所以无法得到大范围的应用。而地理空间信息技术凭借自身较强的属性数据分析、空间数据分析能力，可以更好地弥补上述软件在应用环节存在的缺陷，将城镇规划环节的所有数据，通过空间分析、图形分析的模式进行展现，能够为城镇规划建设人员，提供更加直观、清晰的参考。

3 地理空间信息的智能化处理技术，在新型城镇化建设环节的知识发现分析

地理空间信息智能化处理技术提出了空间信息的智能化分析以及知识发现的方法，针对多元信息在协同层面的各项地理事件，实现了建模以及预测。在时空信息的持续表达、地理过程的高效探测、预测地理事件等层面，构建了一体化的知识发现技术体系，也为新型城镇的智能化建设，在生态环境保护、国土空间规划、城镇公共安全的管理、农作物等层面，提供了相应的决策支持以及知识服务。

由于，目前对复杂地理事件在内部演化机理层面，缺乏智能化的挖掘方式，由此以此为基础，提出了以空间多元大数据、人工智能技术为基础的地理过程智能化探测模型，针对影响地理事件变化的诸多影响因子，实现自动化的识别以及对贡献度进行度量，为新型城市在环境、交通、土地等演变过程的模拟和预测层面，提供了有力的知识、技术支撑[1]。

4 地理空间信息的智能化处理技术，在城镇建设环节的融合分析

在空间信息层面提出了以模式识别为基础的，信息变化识别、信息更新的新型方法，在多元异构空间层面研究开发了数据五维分类的聚合模型，在自适应空间角度对数据库实现了级联更新。

以地理信息要素转变前后的匹配特点为主要着手点，同时更好地兼顾决策树达到更高效率的优势，对自适应的地理特点匹配以及地理要素更新予以实现。就更新冲突处理、跨尺度的综合化更新、信息匹配等三个层面，对地理空间数据库在级联更新层面，实现了系统化、全方位的研究以及分析。在自适应空间层面提出，并建立了数据级联的更新方式。构建了以随机森林建筑物群组以及图划分为基础的空间模式在识别层面的方法，主要彰显了建筑群的分布模式，在自动化识别层面存在的潜在优势[2]。

5 新型城镇化建设环节，地理空间信息技术的智能化应用及服务分析

①对大范围且复杂程度较高的场景进行了研究，与此同时绘制了计算机体系的架构图以及实时处理系统，对城镇在微环境下的空间信息实现了定量分析，与此同时，也对新型城镇在面向多个业务层面，实现了一体化的应用以及服务。

对于城镇空间存在的场景复杂、可视化程度相对较差、效率低、延时高等诸多问题，以图像融合理论、负载平衡理论、力度模型理论为基础，研究提出了一种维持视觉特点的简化LOD方法，构建了以三维标量场为基础的光线投射高效并行模型，由此确保了复杂场景下的纹理特点、几何特点，提升了三维场景下的实时性、并行绘制效率，对于大范围内的供电信息在复杂场景层面，实现了快速化、实时化、精细化的绘制。

对于电磁波、日照、噪声等诸多城市为环境要素，在三维空间体系内的量化难题，以研究城市在复杂场景下的各种类环境要素，在施工层面的分布特征、传播层面的制度，提出了一种以面向微环境要素理论的空间数据架构、表达模型，构建了以空间信息模型为基础的空间辅助决策的支持系统、城市微环境下的定量分析模型，极大程度地拓展了城市信息，在服务层面的技术体系，同时延伸了空间信息在工程化层面的应用领域。

②研究提出了以元胞自动机为基础的未来土地应用模型（FLUS），实现了针对城镇土地空间，在不同情景下的增长模拟、生态环境的评估等诸多应用。

对于目前土地应用建模环节，很难同时实现兼顾土地种类之间的复杂竞争、自然环境的互相作用、人类活动、土地应用变化等难题，提出了一种耦合性的人类活动、自然作用的多种类别的土地应用变化预测模型（FLUS），打破了传统意义上的元胞自动机模型，只能单纯对城镇用地进行模拟的局限性。FLUS模型可以对城镇土地，在未来应用空间格局层面进行有效的模拟，可以对城镇在增长边界层面进行精细化的刻画，而且在土地应用模拟的基础之上，对于城镇增长在未来对碳排放的影响予以分析，与此同时，可以实现在不同的发展情景下，对城镇国土空间在规划层面的模拟预测，以及各项环境数据评估（见图1）。当前，此模型在我国三十多个城市、乡镇得到了具体落地，并且应用层面获取了较为显著的效果，同时为地方政府在国土空间规划层面，提供了极其有力的现代化技术支持[3]。

图1 城市在不同规划环境下的边界生长划定

6 新型城镇化建设环节地理空间信息的智能化项目集成化应用分析

对于多元空间存在的信息更新速度慢、统一性差、集中度低等诸多问题，在规划检测层面提出了，内业、外业实现一体化管理的智能化处理方式，研发出了对地理空间信息实现一体化的整理、动态化的更新管理系统，极大程度地降低了更新的难度，并提升了更新速度，对地理空间信息在一体化管理层面，实现了智能化的更新。

目前，项目有关成果，在我国广东省的国土资源部门、省内的各个市县、一部分省外业务部门，得到了大力的推广以及应用，在基础地理信息的应用服务、测绘数据的生产、预测以及管理环境污染事件、整合以及更新地理数据、监测地质灾害问题、城市规划等诸多层面，都得到了大范围的应用，同时在社会、经济层面收获了较好的效益。目前，在我国广东省的增城区、中山市，以及湖南省等有关部门、企事业单位，都得到了推广以及应用。此项目研究开发的空间数据库，在管理层面，与降水量的时空预报模式、软件快速更新平台、地理信息的空间整合，系统更新等诸多技术、平台，极大程度地提升了应用单位数据信息处理质量、有关项目的实施效率，节约了项目实施环节的成本开销。

项目所研究开发的空间优化模块、地理模拟的FLUS模型，可以让社会各界科研工作者免费应用，当前已经有近二百所国内外的应用单位、科研院校、高校等对有关成果实现了应用。

以FLUS模型为基础，特别针对城镇开发、边界规划等国家层面的要求，研发出了FLUS-UGB软件，而且很快就被有关规划部门所采纳以及应用。广东省针对城镇开发边界在划定技术的规章制度层面，明确规定建议应用FLUS模型当做主要技术，对于城镇边界开发进行有效划定。当前，此项成果已经在我国重庆、广州、郑州等三十多个城市，得到了具体落地以及较为成功的应用，也为地方政府在空间规划层面，提供了积极有力的技术支持[4]。

7 结语

综上所述，在新型现代化城镇建设环节，地理空间信息的智能化处理技术发挥了至关重要的作用，为城市规划在数据信息层面提供了有力的技术支撑，保障了城市规划工作的科学性、合理性。此项技术不仅可以对规划编制外的各项测量工作进行精准测量，与此同时，还可以应用到城镇内部的应急管理工作体系中。此项技术为我国城镇化发展、建设，提供了充足的信息数据，在构建层面提供了良好的技术支持，更好地推动了我国现代化新型城镇发展的进程。