“3S”技术在城市规划中的应用研究1

1“3S”技术在城市规划中的应用研究3StechnologiesinurbanplanningoftheAppliedResearch赵元元【摘要】通过参考文献资料，围绕着“3S”技术在城市规划中的应用这个问题，阐述了地理信息系统、全球定位系统、遥感技术的优点还有它们在城市规划领域中的作用及“3S”技术向着集成化智能化发展给城市规划这一古老的学科带来的飞速发展。并通过案例分析阐明了充分利用“3S”技术进行城市规划工作，可以降低成本、减少工作量、提高工作效率还可增加规划的准确性。【Abstract】Byreferencetolotsofliterature,thearticleisabouttheusageof3Stechniqueinthefieldofcityplanning.TheautherexpatiatedOntheadvantagesandtheapplicationofgeographicinformationsystems,globalpositioningsystemsandremotesensingtechnologiesinthefieldofcityplanning,andalsotheeffectoftheimprovementof3Stowardsintegrationandintelligentontheancientsubjectofcityplanning.ithasprovedeffectiveforupdatingthetechnique,improvingworkefficiency,andchangingworkpatterns.关键词：全球定位系统，地理信息系统，遥感技术，城市规划Keywords:GlobaPositioningSystems，GeographyInformationSystems，RemoteSensing，CityPlanning1、引言城市规划（urbanplanning）研究城市的未来发展、城市的合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署。是一定时期内城市发展的蓝图，是城市建设和管理的依据。城市规划需完成以下任务：根据国家城市发展和建设方针、国民经济和社会发展长远计划、区域规划，以及城市所在地区的自然条件、历史情况、现状特点和建设条件，布置城市体系；确定城市性质、规模和布局；统一规划、合理利用城市土地；综合部署城市经济、文化、基础设施等各项建设，保证城市有秩序地、协调地发展，使城市的发展建设获得良好的经济效益、社会效益和环境效益。“3S”技术的整体结合。集遥感、地理信息系统和全球定位系统技术的功能于一体，构成高度自动化、实时化、智能化和网络化的地理信息系统，是空间信息适时采集、存储、管理、更新以及动态过程的现势性分析与提供决策辅助信息的有利手段，其中GIS是“3S”技术的核心，它的出现使测量领域产生了一场深刻革命。2、3S在城市规划中的应用23S技术的发展,不断提供新的信息获取、处理、分析和利用手段,将在城市规划中得到日益广泛的应用,在更新城市规划的技术手段、提高工作效率、改变工作模式等方面发挥重要的作用。(1)城市基本地形图更新:城市规划的基本条件就是大比例尺地形图，但传统的线划地图不仅建立周期长，更新困难，而且比较抽象，已经从原始信息中筛去了很多环境成分。4D产品包括数字线划地图(DLG)、数字高程模型(DEM)数字栅格地图(DRG)、数字正射影像图(DOM)是新一代测绘产品的标志，有着现势性强、更新速度快、信息含量丰富等优点，将转变传统地图的观念，加快数据更新，丰富表现手段，也是对传统测绘方法的现代化改造。(2)现状调查与数据管理:城市规划的初始阶段就是现状调查，往往要耗费大量的人力、物力、财力，又难以做到实时、准确。运用RS技术可以迅速进行城市地形地貌、湖泊水系、绿化植被、景观资源、交通状况、土地利用、建筑分布的调查;运用GIS技术则能将大量的基础信息和专业信息进行数据建库，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CAD辅助制图的局限性。(3)现状评价与空间分析:利用多个时期的航空遥感影像图进行城市用地变迁动态研究，结合数理统计方法进行城市重心移动、离散度、紧凑度和放射状指数等形态测度评价，利用叠加分析、缓冲区分析、拓扑分析等工具进行商业服务设施和中小学的服务范围分析、交通可达性评价和建设条件适宜性评价，这有助于总结城市发展规律，发现存在的问题。增加空间分析的深刻性。(4)交通调查与模拟分析:利用GIS进行城市交通小区出行分布的数据建库，可以对现状路网密度、出行距离和时间、交通可达性、公交服务半径进行合理性评价，结合专业软件能进行城市交通的规划预测、出行分布和流量分配，开展交通环境容量影响评价。利用遥感数据进行道路勘测设计，可以快速完成对路线所经区域的地形、地貌、河流、建筑以及交通网系的概要判读。利用虚拟现实技术和三库一体(影像数据库、矢量图形库、数字高程模型)技术可以进行道路方案的仿真表现和环境模拟，实现全方位、立体化、多层次的规划和评价新模式。(5)方案评价与成果表现:针对规划方案，进行土地价格分布影响、土石方填挖平衡、房屋拆迁量计算等经济分析，结合专业模型进行城市外围用地建设适宜性评价、内部用地功能更新时序分析、发展方向与用地布局优化研究，可以预测和评价规划方案的社会效益和经济合理性。利用GIS的专题图丰富规划成果的表现形式。利用遥感、摄影测量和虚拟现实(VR)技术可以建立规划蓝图的动态模型，重现历史，展示未来，加强城市规划的宣传性。33、3S技术应用探讨在城市设计中，我们可选用ArcGIS软件介入本次规划设计的全过程，利用ArcGIS3DAnalyst扩展模块来对现状地形进行坡度分析、坡向分析、高程分析和洪水淹没分析，并与Sketchup建模充分结合制作大范围三维漫游动面，辅助推敲规划建筑与周边环境相互关系；同时，还充分利用GoogleEarth与ArcGIS和Sketchup之间的接口，将规划方案和建筑模型导入全球卫星影像，从而更好的辅助规划决策和公众参与等。具体步骤如下：（一）现状分析。首先，根据现有电子地形图提取等高线、水系、堤岸范围等相关地形地貌的基础数据，建立为分析必备的基础数据库。然后，根据基础数据库里具有高程值的等高线图层，生成TIN(不规则三角网)模型，并进行坡度、坡向、高程等各项分析。最后，根据现状地形数据建立的基础数据库，利用AreGIS提供的三维场景分析模块ArcScene，导人地形、道路、河流、现状建筑物等图层，对现状进行三维地形模拟。通过对现状地形的深入分析，为后期规划方案的构思提供参考。（二）规划方案设计。充分利用ArcScene的飞行动画功能来实现规划范围内的全景三维动画，将要求不太精细的建筑利用ArcGIS软件进行快速建模，只需要通过建筑层数以及建筑使用功能就可以一次性生成大量建筑的三维模型；另外，与建筑规划行业常用的辅助设计构思软件—Sketchup充分结合应用，利用Sketchup模型推敲的优势，将一些重要建筑或精细度要求较高的Sketchup建筑模型导人到ArcGIS软件中，利用ArcGIS的空间分析功能完成所需要的分析，以及利用其动画制作功能制作相应的模型动画。（三）规划方案决策。将最后的规划方案和设计模型导入GoogleEarth中，将相关属性与描述设置好，打包为kmz文件，可以将这个文件放在网络上提供下载，以便公众查看，也可以通过提交给GoogleEarth论坛，巾请成为GoogleEarth的一部分数据。只要电脑安装J，GOOgleEarth软件，并连接I叫络，就可以在任何地方看到我们的规划设计方案了。4、结论在该案例中，将GIS软件介入到规划设计的全过程，且充分结合3S其他技术(RS、GPS)以及建筑规划行业的辅助制图和建模软件完美结合，实现厂规划前期的辅助分析、规划构思阶段的辅助设计和推敲比对、规划后期的辅助决策等等。因此，我们有理由相信，现代的城市规划设计更需要结合先进的信息科学技术的成果，数字技术的时代3S等信息技术将在推动城市规划管理的严密性、规划决策的科学性、规划设计的科学性、合理性和高效率等各方面发挥越来越重要的作用。4参考文献[1]杜培军,高并样．“3S”技术的城市环境监测与管理系统研究[J].环境监测管理与技术,2000,12(2):20-21,31．[2]韩振镖,尹杰.GIS在城市规划领域中的应用．测绘通报[J].2002(8)49-51,55．[3]李树楷．初论“3S”技术一体信息技术[J].环境遥感，1995，10(1)：76-80.[4]曹瑜，胡光道．地理信息系统在国内外应用现状．[5]数字城市导论编委会．数字城市导论[M]．北京：中国建筑工业出版社.2001．[6]朱炳贵．数字城市与城市地理信息系统[A]．数字城市的理论与实践——中国国际数字城市建设技术研讨会暨21世纪数字城市论坛[c]．广州：世界图书出版公司,2001．443-446．[7]郝立．数字城市建设的核心应用和关键技术[A]．数字城市的理论与实践——中国国际数字城市建设技术研讨会暨21世纪数字城市论坛[c]．广州：世界图书出版公司,2001．51-55．