基于“多测合一”的城市规划核验测量技术研究

摘" 要：该文旨在通过综合利用多源地理信息数据和高精度测量技术，实现对城市规划的准确核验和监测。基于“多测合一”理论及在城市规划核验中的优势，探讨多源地理信息数据融合技术和高精度测量技术在城市规划中的应用。并通过实际应用案例介绍和效果评估，验证该技术在城市规划核验中具有显著优势，能够提高核验准确性和效率。该文的研究成果为城市规划管理提供新的思路和方法，具有重要的实际应用价值。

关键词：多测合一;城市规划;核验测量技术;地理信息数据;高精度测量

中图分类号：TU198" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2024）26-0193-04

Abstract： This paper aims to realize the accurate verification and monitoring of urban planning through the comprehensive use of multi-source geographic information data and high-precision measurement technology. Based on the theory of\"multi-survey integration\"and its advantages in urban planning verification， the application of multi-source geographic information data fusion technology and high-precision measurement technology in urban planning are discussed. Through the introduction of practical application cases and effect evaluation， it is verified that this technology has significant advantages in urban planning verification， and can improve the accuracy and efficiency of verification. The research results of this paper provide a new idea and method for technology to urban planning management， thereby have important practical application value.

Keywords： multi-survey integration; urban planning; verification and measurement technology; geographic information data; high-precision measurement

城市规划核验是确保城市建设规划实施的有效性和合理性的重要环节。传统的核验方法受限于数据来源单一、精度有限等问题，难以满足城市规划管理的需求。基于此，借助多源地理信息数据和高精度测量技术，提出了基于“多测合一”的城市规划核验测量技术。“多测合一”技术通过综合利用多种数据和技术手段，能够全面、准确地评估城市规划方案的合理性和可行性，为城市规划管理提供了新的思路和方法。

1" “多测合一”理论及其在城市规划核验中的应用

1.1" “多测合一”概念解析

“多测合一”的核心在于通过一次委托，将工程建设项目中原本分散的多项测绘内容整合为4个综合测绘事项，实现全流程的集中管理和优化。这4个综合测绘事项分别为规划用地测量、勘测定界及地籍综合测绘、工程建设及施工综合测绘以及竣工及不动产综合测绘。这一整合不仅简化了委托流程，减少了委托次数，还确保了测绘工作的连贯性和准确性。在“多测合一”框架下，每个综合测绘事项均由一家具备相应资质和能力的测绘单位承担，全流程最多由4家单位承担。这种模式的优势在于能够确保测绘数据的统一性和协调性，避免了多家单位测绘导致的数据不一致和重复工作的问题。同时，按照“时间相近、内容相似、主体相同”和“同一标的物只测一次”的原则，有效提高了测绘工作的效率和质量。“多测合一”还充分利用了地理信息系统（GIS）、遥感技术、全球定位系统（GNSS）等现代测绘技术，实现对城市地形、地貌、土地利用和建筑物分布等多维数据的精确获取和分析。这些技术手段的应用，不仅提高了测绘数据的精度和可靠性，还为城市规划核验提供了有力的数据支持。

1.2" “多测合一”在城市规划核验中的优势分析

在城市规划核验中，“多测合一”的优势主要体现在以下几个方面：通过一次委托、一家单位承担的综合测绘模式，简化了测绘工作的流程，减少了委托次数和测绘单位数量，从而降低了测绘成本和时间成本。“多测合一”确保了测绘数据的统一性和协调性，避免了多家单位测绘导致的数据不一致和重复工作的问题。这为城市规划核验提供了准确、可靠的数据基础，提高了核验的准确性和效率。“多测合一”还利用现代测绘技术，实现了对城市地形、地貌、土地利用等多维数据的精确获取和分析。这些数据为城市规划提供了丰富的信息基础，有助于发现潜在问题和矛盾，为规划决策提供科学依据。

1.3" “多测合一”在城市规划核验中的应用流程

在城市规划核验中，“多测合一”技术的应用流程是一个复杂而系统的过程。如图1所示，流程的第一步是确定规划核验的目标和范围，明确需要收集和分析的城市信息。然后，选择和采集多种数据源，包括遥感影像数据、地理信息系统（GIS）数据、全球定位系统（GNSS）数据等。这些数据源可以通过卫星遥感、空中摄影、地面调查等手段获取。在数据采集完成后，下一步是数据处理与整合。这一阶段包括对不同数据源的处理和预处理，如遥感影像的图像处理、GNSS数据的坐标转换等。然后，将各种数据源整合到地理信息系统平台上，进行空间叠加、数据融合等处理，以获取更全面、准确的城市信息。通过GIS技术，结合遥感影像和GNSS数据，对城市地貌、土地利用、交通状况等进行分析和建模，发现潜在的问题和矛盾，并提出相应的规划建议和方案。最后，进行规划核验结果的评估与应用。根据分析建模的结果，评估规划方案的可行性和效果，为城市规划的决策提供科学依据。同时，将规划核验的结果应用到实际的城市建设和管理中，推动城市的可持续发展[1]。

2" 多源地理信息数据融合技术

2.1" 遥感影像数据获取与处理

遥感影像数据获取与处理在多源地理信息数据融合技术中扮演着至关重要的角色，具体流程如图2所示。获取遥感影像数据需要借助卫星、航空飞行器或其他传感器平台进行数据采集。这些平台通过传感器对地面进行扫描或拍摄，获取包括可见光、红外线等在内的多种波段数据。获取到的原始遥感影像数据需要经过一系列的预处理步骤，包括辐射校正、几何校正和大气校正等，以消除因大气、地形等因素引起的影像变形和偏差，保证影像数据的准确性和一致性。在数据获取和预处理完成后，进入影像处理阶段。这一阶段包括影像增强、特征提取和分类等过程，以提高影像的质量和可用性。影像增强技术通过调整图像的亮度、对比度和色调等参数来改善图像的视觉效果，使得地物特征更加清晰可见。特征提取则是从影像中提取出感兴趣的地物对象，如建筑物、道路、植被等，并进行形态和空间特征的分析和描述。影像分类则是将影像中的像素根据其反射率或其他特征划分到不同的类别中，以实现地物的识别和分类。遥感影像数据处理还涉及数据的空间分析和模型构建。通过GIS技术，可以对遥感影像进行空间叠加和叠置分析，从而获取不同地物之间的空间关系和相互作用[2]。同时，可以利用遥感影像数据构建数字高程模型（DEM）或数字地表模型（DSM），以获取地表的三维形态和地形信息。这些空间分析和模型构建结果为城市规划和管理提供了重要的参考和支持。

2.2" 地理信息系统（GIS）数据整合与分析

GIS数据整合涉及将来自不同来源和格式的地理数据整合到统一的平台上，以便进行统一管理和分析，主要包括对地图、遥感影像、人口统计数据等各种地理数据进行整合和转换，保证数据的一致性和完整性。GIS数据分析是通过空间分析和地理处理技术，对整合后的地理数据进行深入挖掘和分析，以获取有价值的空间信息和规律性，包括对地物分布、空间关系、地理特征等进行分析，从而为城市规划和管理提供科学依据和决策支持。GIS数据整合与分析主要有以下几个步骤：通过各种手段获取不同来源的地理数据，并对数据进行归档和整理。对采集到的地理数据进行预处理，包括数据清洗、格式转换、坐标系统统一等，以保证数据的质量和一致性。将预处理后的地理数据整合到统一的GIS平台中，并建立相应的数据库和空间数据集。利用GIS分析工具和算法对整合后的地理数据进行深入分析和挖掘，发现其中的规律性和潜在问题。将分析结果以图表、报告等形式展示出来，并应用到城市规划、土地利用、交通管理等方面，为城市发展和管理提供决策支持。

2.3" 全球定位系统（GNSS）数据采集与处理

GNSS数据的采集通常是通过GNSS接收器在地面或移动平台上收集卫星发射的信号来确定地理位置和时间信息。这些GNSS接收器可以安装在车辆、船只、飞机等移动设备上，也可以放置在固定的基站上，通过接收卫星信号并计算信号传播的时间来确定接收器的位置。GNSS数据采集过程中需要考虑多种因素，如天气、地形、建筑物等，以确保数据的准确性和稳定性。采集到的原始GNSS数据需要经过一系列的处理和加工才能得到可用的地理信息。先是数据预处理，包括数据清洗、滤波和去除异常点等，以消除数据中的噪声和干扰，提高数据的质量和准确性。再是数据校正和配准，将GNSS数据与地理参考系统（如地图投影、坐标系）进行匹配和校正，确保数据的空间一致性。接下来是数据插值和重构，通过插值方法对GNSS数据进行空间和时间的插值，填补数据的缺失和不连续性，得到连续的地理信息数据[3]。最后是数据分析和应用，利用处理后的GNSS数据进行轨迹分析、路径规划、位置定位等应用，为城市规划、交通管理、灾害监测等提供决策支持。

3" 高精度测量技术在城市规划中的应用

3.1" 激光扫描测量技术

激光扫描测量技术利用激光束对目标物体进行快速、准确的三维扫描，可获取高密度、高精度的地理空间数据。激光扫描系统通过发射激光束对目标区域进行扫描，利用激光的反射信号来测量目标物体的距离和位置，如图3所示。通过高精度的测距仪器和位置传感器，将获取的距离和位置信息转换为三维坐标数据。通过对扫描得到的点云数据进行处理和分析，包括点云配准、去噪、特征提取等，可以生成精确的三维模型和地形图。激光扫描测量技术在城市规划中的应用覆盖了建筑物、道路、地形等多个方面，可用于城市建设规划、地形测量、灾害监测等领域，为城市规划和管理提供了高精度、高效率的数据支持。

3.2" 高分辨率遥感影像测绘技术

高分辨率遥感影像测绘技术通过高分辨率的卫星、航拍或无人机遥感影像获取目标地区的详细图像信息。高分辨率遥感影像的获取需要精密的遥感设备和平台，如卫星传感器、航拍设备等，以获取高分辨率、高精度的影像数据。通过遥感影像的预处理，包括辐射校正、几何校正等，消除影像中的失真和噪声，保证影像的质量和准确性。利用遥感影像解译技术，对影像中的地物进行分类和识别，如建筑物、道路、绿地等，获取目标地区的地物信息。同时，利用遥感影像的光谱信息和纹理特征，进行地物特征提取，如建筑物轮廓、道路线条等，进一步分析和描述地物的空间属性[4]。高分辨率遥感影像测绘技术还涉及影像融合和三维模型构建。通过将不同波段、不同分辨率的遥感影像进行融合，可以获得更加丰富和准确的地物信息。同时，利用立体影像配准和数字表面模型（DSM）生成技术，构建目标地区的三维地貌模型和建筑物模型，实现对城市地形和建筑物的精确测绘。

3.3" 实时动态测量技术

实时动态测量技术基于全球定位系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）等传感器，结合先进的数据处理算法，能够实时获取目标地区的位置、姿态和运动状态信息。实时动态测量技术需要使用高精度的GNSS接收器和惯性导航装置，以实时采集目标地区的位置和姿态数据。这些数据包括三维坐标、姿态角度等，能够准确反映目标地区的空间位置和动态变化情况。通过实时动态测量技术采集到的数据进行实时处理和分析。采用先进的数据处理算法，对GNSS和INS数据进行数据融合和滤波处理，以提高数据的精度和可靠性。同时，利用地图数据和城市基础设施信息，对实时采集到的位置数据进行地理参考和空间关联，实现对城市规划区域的动态监测和定位。实时动态测量技术还能够实现对城市交通、环境和建筑物等要素的实时监测和评估[5]。通过搭载传感器和相机等设备，实时获取城市交通流量、车辆行驶轨迹、环境污染情况等数据，并通过数据处理和分析，实现对城市交通状况、环境质量和城市发展趋势的实时监测和评估。

4" “多测合一”在城市规划核验测量中的实际应用

4.1" 实际应用案例介绍

在某大型城市的规划核验中，采用了“多测合一”的技术方法，以应对城市快速发展带来的规划管理挑战。通过卫星遥感技术获取了大范围的高分辨率影像数据，包括城市区域的地貌、建筑物分布、绿地覆盖等信息。同时，结合地理信息系统（GIS）数据，获取了城市基础设施、交通网络、土地利用等多源数据。此外，利用全球定位系统（GNSS）对城市中各类地理实体进行实时定位和轨迹追踪，获取了城市动态变化的信息。在数据采集阶段完成后，进行了数据处理与整合。利用遥感影像数据进行影像解译和特征提取，提取了建筑物、道路、水体等地物要素，并进行了地物分类和分布分析。同时，将GIS数据与遥感数据进行整合，实现了城市各类数据的空间叠加和关联分析，形成了全面、多层次的城市信息库。采用了高精度测量技术，如激光扫描测量技术，对城市中重要地标建筑物、城市地形等进行了精确测量和三维建模，为规划设计提供了精准的空间数据支持。此外，通过实时动态测量技术，对城市交通流量、环境污染情况等进行了实时监测和评估，为城市规划的可持续发展提供了科学依据。利用“多测合一”的数据和技术手段，进行了城市规划核验的实际应用。通过对城市现状的全面分析和评估，发现了城市规划中存在的问题和矛盾，并提出了相应的规划调整和改进建议。同时，将核验结果与规划设计相结合，为城市的未来发展和建设提供了科学指导和决策支持。

4.2" 实际应用效果评估

“多测合一”技术在城市规划核验中的实际应用效果见表1。在测量精度方面，应用前的测量精度为50 cm，而应用后显著提高到2 cm，改善幅度达到96.00%，说明“多测合一”技术在测量精度方面取得了巨大成功。在数据整合时间方面，应用前需要48 h进行数据整合，而应用后仅需12 h，改善幅度达到75.00%，表明该技术显著提高了数据整合的效率。在规划调整建议采纳率方面，应用前仅有60%的规划调整建议被采纳，而应用后这一比例提高到90%，改善幅度达到50.00%，表明“多测合一”技术为规划决策提供了更为可靠的支持。在决策支持满意度方面，应用前的满意度为7.5分，而应用后提升至9.2分，增幅达到22.70%，说明“多测合一”技术在提升决策支持的质量和效果上取得了显著进步。实际应用效果评估显示，“多测合一”技术在城市规划核验中取得了显著的成效，不仅在测量精度和数据整合效率上取得了巨大提升，还在规划调整建议的采纳率和决策支持满意度方面取得了可喜的进展，为城市规划的科学决策和可持续发展提供了重要支持和保障。

5" 结束语

在城市规划核验测量技术研究中，“多测合一”技术的应用为城市规划和管理提供了重要的支持和保障。通过对各种数据源的整合与分析，实现了城市信息多维度、全方位的获取和理解。“多测合一”技术在提升测量精度、优化数据处理效率、增强规划决策支持等方面取得显著成效。然而，也必须认识到城市规划核验是一个动态的过程，技术的不断创新和完善是必要的。因此，需要不断深化对“多测合一”技术的研究，不断拓展这一技术的应用领域，以更好地满足城市规划和管理的需求，推动城市的可持续发展和进步。在未来的工作中将继续努力，为城市规划核验领域的发展贡献更多的力量和智慧。

参考文献：

[1] 赵利华.“多测合一”背景下城市信息模型应用于空间规划研究[J].经纬天地，2022（6）：79-82.

[2] 马福星.“多测合一”背景下房产测绘变革思考[J].地理空间信息，2023，21（5）：129-132.

[3] 周锋.“多测合一”在规划监督测量中的技术应用探讨[J].华北自然资源，2023（4）：134-136.

[4] 王琳，赵峰，刘春.“多测合一”的空间地理实体智能提取和构建方法[J].测绘通报，2022（S2）：245-249.

[5] 赫英超，国计鑫，刘晗.“多测合一”工作技术要点及质量控制措施探讨[J].测绘与空间地理信息，2022，45（8）：196-199.

作者简介：潘跃飞（1983-），男，测绘工程师。研究方向为测绘工程。