测绘地理信息技术在城市规划管理中的重要意义和应用分析

摘 要:指导一个地区的城市发展需要获取细微且不断更新的空间信息,并具备应用这些信息的解决问题的技能,使得测绘与地理信息科学技术对城市规划工作者而言非常宝贵。本研究以测绘地理信息技术为主要手段,分析其作为理解、绘制公用设施和服务设施以及解决复杂城市环境问题的有力手段的重要意义与应用措施。

关键词:测绘地理信息技术;
城市规划管理;
应用分析

Abstract:Guiding the urban development of a region requires obtaining subtle and constantly updated spatial information,and having the skills to apply these information to solve problems,making mapping and geographic information science and technology very valuable to urban planners.This study takes surveying and mapping geographic information technology as the main means to analyze its significance and application measures as a powerful means to understand and map public facilities and service facilities and to solve complex urban environmental problems.

Keywords:surveying and mapping geographic information technology;urban planning and management;application analysis

20世紀后期以来,由于生产力发展、人均寿命提高,世界各国人口迅速增长,而可用于容纳人口的土地仍然有限,人均土地占有面积正在日渐减少。我国城市正在积极地进行扩张与土地开发,但能为所有城市人口提供宜居便利的城市生活条件仍是一个普遍存在且尚待解决的问题。因此,当务之急不仅是城市化建设,而且需要科学合理地

创建智慧城市,技术性地规划城市发展,用更为经济高效的方式提供优质生活条件,做到高效利用土地。

一、测绘地理信息技术在城市规划管理中的重要意义

城市是一个具有巨大的、不断发展的复杂系统。指导一个地区的城市发展需要获取细微且不断更新的空间信息并具备应用这些信息来解决实际问题的方法,这就使得测绘与地理信息技术对城市规划工作者而言非常宝贵。空间数据为提高生活质量和建设可持续社区指明了方向,而地理信息科学专业人员则利用空间思维将数据转化为可操作的洞察力和解决方案[2]。

在国家层面,我国的1∶1000000和1∶250000比例尺的地形数据由国家测绘局完成,1∶250000比例尺的数据库由地形、地名和DEM数据集组成。地形数据库由816张地图和14个特征层组成,地名数据库由805431个地名组成,DEM数据库由两种不同网格大小的数据集组成,一种是逐层网格,另一种是7.62cm×7.62cm。省测绘局负责开发1∶10000比例尺地形数据库。目前已经更新了35000张1∶10000比例尺的地图,其中近两万张地图已经数字化。省级土地管理部门正在对1∶10000比例尺的土地使用图进行数字化。更大比例的数字数据集由各市镇制作。例如,除了322张1∶10000比例尺的数据集外,上海市已经制作了8000张1∶2000比例尺的数字地图,覆盖整个城市;
5060张1∶1000比例尺的城市边缘地区;
8000张1∶500比例尺的市中心地区;
以及3000张1∶2000比例尺的DOM。上海也为房地产权属管理和土地使用规划建立了地理信息系统。广州规划局建立了1∶500比例尺的数字地形图,覆盖700平方千米的发展区;
1∶500比例尺的地下管线数字图,覆盖建成区,数字地形图和数字正射影像图覆盖整个城市。

(一)城市规划管理需求信息复杂——信息整合与管理

城市规划管理的需求信息十分复杂且庞大,如地区人口稠密程度、工业设施建设位置等,做出规划管理是牵一发而动全身的严谨问题。测绘地理信息技术在城市规划中很重要的原因之一是能够更好地了解一个城市当前的需求,然后进行设计以满足这些需求。GIS通过处理来自卫星成像、航空摄影和远程传感器的地理空间数据,配合

空间建模和数据系统图

GPS提供的失真修正、精度修正,可以获得关于土地和基础设施的详细信息。随着城市人口的增长和蔓延,测绘地理信息技术的重要性在于能够汇集大量必要的信息,以平衡相互竞争的优先事项和解决复杂的问题,如优化新建筑的位置或确定废物处理场的可行性。对GIS数据进行各种查询和分析的能力意味着城市规划工作者可以根据现有的基础设施与新建筑的布局合理性进行规划,并满足监管要求。城市规划工作者可以发现改善资源利用的机会,如确定采集太阳能、风能或地热能的最佳位置。

(二)城市规划管理空间信息复杂——测绘与数据可视化

城市规划管理工作经常涉及污染排放区、区域生态数据、植被覆盖区、交通路线规划、公共设施规划、产业与经济分布等庞大的空间数据,不同区域之间的划分与协调是极其复杂的问题。借助测绘地理信息技术,可以将庞大的空间信息细分为矢量、栅格两种空间数据。遥感、GPS及GIS技术的应用使城市规划者对数据的可视性增强,借助遥感和GPS,城市规划工作者可实时获取不同种类空间信息的实时变化。利用GIS监测并结合规划指标评估拟议项目的可行性,并预测其对环境的影响。GIS还可以为城市规划工作者准确地顯示地面上的变化,以帮助他们做出更好的决定。例如,GIS软件可以生成一个地区当前环境状况的可视化,利用网格、空间插值分析,进行区域划分、土地空间划分、环境资源管理,并允许城市规划工作者对拟议的发展计划的预期结果进行比较。

(三)城市规划管理时间信息复杂——实时采集与分析

相比传统的城规测绘、制图、管理等工作,遥感、定位与地理信息系统相结合的测绘地理信息技术可有效减少空间信息采集与更新的工作量,并且有助于信息整合与管理分析过程一体化,增强了各部门工作的衔接流程,因此可以使城市规划的整个工作体系能更为高效地运作。

在测绘中可利用GPS技术进行多目标点的测量,在相关数据管理中,能通过GIS系统构建的地理模型,对繁多的地理参数进行自动化、准确度高的分析,这在传统的人工测量、管理中是不可能实现的。因为GIS系统提升了城规测绘、管理的效率和精确度,也使得测绘信息的时效性更强。自然地理的复杂和快速建设的城市项目,会使城市地理环境快速发生不可控的变化,传统的测绘、分析、管理等一系列流程,需要耗费很长的时间,而测绘信息可能已经发生变化,而借助高效的GIS系统,不仅降低了诸多因素对地理环境产生的变化,还可以对数据进行实时的检测、更新、再分析,以更好辅助各项城市建设[3]。

二、测绘地理信息技术的应用分析

(一)构建动态城市模型

我国的城市扩张具有普遍性、显著性、持续性、周期性和波动性。城市的人口增长增加了对土地的压力,非城市土地被转化为城市地区,城市扩张最终会影响城市中心的土地使用模式。利用GIS平台与遥感技术、定位技术相结合,为城市活动创建计算机化的用户互动概念模型,并以专题地图为基础,利用遥感数据和实施GIS制图技术,可以对城市地区一段时间内的变化进行监测,并为具体的发展项目绘制地图。卫星遥感,以其重复的覆盖范围和多光谱能力,是一个强大的工具,可以绘制和监测任何城市地区的城市核心和外围地区的新变化。遥感数据和传统的地面数据可以系统地绘制、监测和准确地评估不同时期城市扩展的空间模式。

(二)社会基础设施布局中的应用

我国城市人口的增长对城市基础设施需要造成压力。社会基础设施基本上包括银行、邮局、学校、医疗设施等,由于交通和距离方面因素,社会基础设施建设均存在覆盖范围。目前,发展中国家主要关注点是城市中较大部分人口获得城市服务的机会有限,基础设施公平分配正在成为规划基础设施的核心问题。

基础设施规划涉及城区现有布局以及人口稠密分布,因此需要动态的检测模型,测绘地理信息技术的优势正是实时采集、数据整合与信息分析,为保证服务分配的公平性,GIS技术可分析并协助城市规划工作者统筹与设计城市区域,协调基础设施数目/覆盖面总人口以及基础设施数目/覆盖面总面积,以提高城市基础设施规划的合理性与公平性。

(三)城市核心区的空间使用规划

从城市区域的监测角度来看,仅有土地使用的信息不足以规划繁荣的商业区或写字楼及结构复杂、楼层高耸且拥挤的核心区,对于城市管理者和规划者来说,只有从现有的实际空间利用信息中才能看到真实情况。各类设施在空间都有一个坐标位置,那么为市政服务的数据必然指的是具体的时间点。卫星数据与GPS为实地调查、记录各种活动提供了基础。结合GIS,城市核心区域空间使用的定量确定,可以了解各种活动的分布模式和城市结构中的功能特征,这对于量化现有基础设施的空间压力是非常有效的。

(四)城市交通路线规划

城市中心的物质基础设施包括交通、供水、电力供应、排污等。交通系统是快速现代化的关键之一,特别是在发展中国家,无论道路是作为发展的催化剂还是在发展中扮演被动角色,都有必要制订一个明确且合理的计划,以避免拥堵、污染。利用遥感和GIS技术可考虑时间和成本两个因素对旅游地区或市中心进行网络分析,这类研究为分析旅游城市的最佳交通网络规划提供了一种方法,在规划其他城市的中心区域、核心区域时也会有很大帮助。

(五)城市绿色空间规划

在花园城市概念和大型城市公园理念的提倡与影响下,我国城市中的公共绿地越来越多,以抵消城市扩张和城市密集化带来的环境影响。植物,特别是树木,具有广泛的环境效益,城市绿地经常容纳不同的植物群和动物群。城市中的绿色空间主要以半自然区域、人工绿化区、公园或花园的形式存在,并辅以与道路和道路旁边的零星植被。可利用测绘地理信息技术,监测统计城市各区域的绿色空间具体情况,通过合理布局,充分利用零星的土地空白提高城市绿化水平,以实现花园城市、绿色城市的良好生态建设。

结语

本研究以测绘地理信息技术为研究对象,分析其作为绘制公用服务设施以及解决复杂城市环境问题的有力手段的重要意义与应用措施。遥感、GPS与GIS技术构成的测绘地理信息技术能够提取城市土地覆盖信息、交通路线、产业分布等海量信息,是绘制和监测城市核心区和外围土地利用规划中的生态变化的有力工具。测绘地理信息技术系统可显著提高城市规划工作效率、巧妙利用巨量时空信息、实时监测为规划决策提供高时效性参考,有助于减少无计划的城市扩张和相关的自然周边和生物多样性的损失,推动城市建设工作发展。目前,城市规划模型与地理信息系统的对接应该得到应有的重视。城市规划管理工作者需要探索并将土地利用、交通模型、网络分析、城市活动模拟纳入GIS框架,以评估不同的城市发展方案,从而增加信息管理优势。土地管理规划、社区设施规划、交通规划和环境规划都可以从这些信息中受益。

参考文献:

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[7]张寅,何蕙,袁庆锋,等.智慧城市背景下市级测绘地理信息服务模式探讨[J].测绘与空间地理信息,2020,43(07):101103.

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作者简介:侯立媛(1982— ),女,汉族,山东青岛人,硕士,高级工程师,研究方向:测绘地理信息数据管理与应用。

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