3S 技术在城市规划管理中的发展及应用

3S 技术在城市规划管理中的发展及应用

【摘 要】：3S 技术作为新技术在城市规划管理领域有着广泛的应用，主要介绍3S 技术的发展及其在城市规划管理领域中的应用，并对其发展进行展望。

【关键词】：城市规划、数字城市、地理信息系统

进入21世纪以来，科学技术在改变世界面貌和人类生活中发挥着巨大作用，地理信息系统、遥感技术和全球卫星定位系统在各种领域中扮演越来越重要的角色。城市是人类技术进步，经济发展和社会文明的结晶，是经济发展最迅速的地区。自从戈尔1998年在著名的“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”报告中提出“数字地球”的概念以来，“数字地球”逐渐成为全球科技热点和媒体焦点。探索“数字地球”建设的突破口，关键在于“数字城市”。目前，“数字城市”业已成为知识时代的城市形象工程，3S技术的迅速发展，在数据采集、存储模式、处理方法等方面不断提供新的手段，成为“数字地球”、“数字城市”的核心技术支撑，推动城市规划技术应用不断向更高层次发展。

一、3S简介及其发展趋势

3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography information systems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现

代信息技术。

随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。 1、RS

RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。例如，在大比例尺的遥感图像上，可以直接统计烟囱的数量、直径、分布以及机动车辆的数量、类型，找出其与燃煤、烧油量的关系，求出相关系数，并结合城市实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因数，估算城市大气状况。同样，遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别，根据这些影像显示，一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。另外，利用热红外遥感图像能够对城市的热岛效应进行有效的调查。 2、GIS

GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”。地理信息系统一般由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型图形用户界面及系统人员组成。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。 3、GPS

GPS是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地

测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。

现代城市是一个规模庞大、结构复杂、功能齐全的具有综合性、区域性、空间性的动态系统。随着社会、经济的不断发展，我国城市发展已经进入到一个崭新的阶段，城市的发展速度、规模、模式前所未有，这就对城市规划管理提出了更高的要求，需要城市规划管理在保证科学性、合理性、合法性的前提下，提高规划编制和规划管理的效率和效能，并对城市规划的组织与编制、规划的实施和实施后的监督检查进行有效的管理。3S 技术作为城市信息化、数字化的重要技术手段，已广泛应用到城市规划管理、建设的各个领域中。 二、3S 技术在城市规划中的发展

随着城市规划理论的发展，并结合3S 技术的应用，能为城市规划提供了实时、动态、高效的城市信息获取手段，改变了传统城市规划以静态单一地物为目标的规划模式，使得城市规划向多目标、动态性、智能化的模式发展。3S 技术也逐步成为城市规划管理的重要技术手段。

1． RS 在城市规划中的发展

城市发展速度的加快，使得城市建筑密度、环境、交通等城市信息的变化更新速度也越来越快，传统的数据获取手段难以满足规划和管理的需要，而遥感技术以其宏观性、动态性、周期短、信息丰富等

特点成为获取城市信息的重要手段。利用遥感技术获取宏观的、多时段的、多角度的遥感数据，可为城市地理信息提供翔实、可靠的数据。通过分析可从中提取包括交通流量、水质、土壤、污染、热岛等相关资料及数据，并对分析研究城市变迁提供数据支持，提高城市规划管理效率。

2． GPS 在城市规划中的发展

GPS 可以快速、准确地获取实地空间位置信息，在城市交通、公共安全、旅游等方面有重要的应用价值，在城市交通管理和社会治安管理工作中发挥了重要的作用。在城市规划中，为规划定线提供了准确的空间位置信息，为规划执法监察提供了科学的依据。 3． GIS 在城市规划中的发展

经过多年的完善和发展，GIS 已经广泛地应用到城市管理的各个专业领域，以其收集、管理、处理和分析空间数据的能力成为城市规划管理的技术支撑条件和重要的城市规划信息获取手段，帮助城市规划者做出正确的预测及制定相关政策。近年来，随着GIS 的在城市规划管理流程中应用的逐步深入，以空间信息数据库为基础建立的各种城市规划辅助系统，一直在为从规划编制到规划管理，从前期资料收集整理到成果出图，从城市详细规划到区域规划等提供辅助支持。在城市规划领域中，GIS已经成为城市现代化的标志和重要的基础设计建设内容之一。

三、3S 技术集成在城市规划管理中的综合应用

城市规划管理是实施城市所确定的发展方针和政策的重要有效

机制，规划界早有“三分规划，七分管理”的说法，城市规划与城市规划管理是一个共生的统一体，城市规划重要，城市规划管理更为重要，因此它们应具有同等重要的地位。传统的城市规划管理过程中存在数据规范性差、规划数据精度不高、规划成果管理困难、审批周期长、劳动强度大效率低等缺点。通过采用3S 集成技术，可提高信息的采集、整理和再加工的自动化程度，逐步实现空间信息的获取、分析、建库管理的一体化。3S 作为数字城市的核心技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并与网络技术、三维可视化技术、海量数据处理技术紧密结合为社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等提供重要技术手段。 1． 城市规划管理基础数据的获取、管理与更新通过利用遥感、空间定位技术快速准确地获取城市信息，为城市规划管理提供丰富、翔实的空间信息，获得如数字线划图、正射影像图等数字测绘产品。建立地理信息数据库对城市信息进行管理实现空间数据与属性信息一体化管理，为城市规划管理提供数据支持，提高了城市规划管理的工作效率。利用遥感技术对城市内部建筑密度、植被、交通、环境等信息进行周期性、快速地采集，并以影像为基础对城市地物地貌进行采集对地理信息数据库进行更新，可为城市规划提供有效的数据支持。 2． 规划管理、辅助决策

利用3S 技术、数据库技术、网络技术建立整套规划管理系统，如办公自动化系统、电子报批系统、规划信息系统等一系列子系统涵盖规划管理的各个业务流程，辅助城市规划者进行城市规划管理。GIS

具有强大的空间分析功能，可以利用空间分析工具对城市信息进行分析，以获得城市规划所需的各类信息，如城市人口密度、城市绿化覆盖率、交通情况等，帮助城市规划者找出城市发展规律及存在的问题，进而更为有效地进行城市规划和管理。此外，3S 与虚拟现实技术、网络技术等技术相结合所构建的虚拟城市三维系统可为城市规划管理、城市规划审批提供一个全方位、多角度、多层次、多维度的技术手段，可以实现对不同规划方案的比较、调整、分析，从而提高城市规划管理水平，辅助规划者做出正确的决策。 3． 公众参与、执法监察

3S 技术的集成促进了土地利用的动态监测和规划执法检查。通过建立历史影像数据库，定期对城市遥感影像进行采集更新，并采用遥感数据和历史影像数据进行复合分析，同时利用GPS 测量土地利用的变化数据，再根据现场勘察资料，利用GIS 技术进行准确详查，增加了监测的主动性、及时性和客观性。此外，通过网络技术将规划信息进行公示，采用虚拟现实手段将规划方案及城市的各类规划成果进行网上公示，征求公众意见，吸引公众参与城市规划管理，不仅提高了城市规划管理的透明度，也提高了城市规划管理的群众参与度，辅助决策者制定科学更为有效的城市规划管理决策。 四、结束语

随着我国经济社会的发展，城市化水平的提高也是必然。通过3S 技术的应用，实现了城市规划管理从传统到现代的转变，实现了对城市历史及现状等各类规划信息、城市空间信息、属性信息有效的管理。

从而实现对规划信息的快速检索，以及利用GIS 对空间信息进行有效分析，为城市规划管理者决策提供支持，并通过3S 技术与虚拟现实技术、网络技术的综合运用，提高公众参与城市规划管理的参与度，从而提高城市管理水平并加快城市建设速度，这些必将促进城市规划设计及管理方式向着数字化、信息化、自动化方向快速发展。3S 技术的发展与综合应用，必将促进城市规划管理更加高效、科学。

【参考文献】：

［1］ 张晓瑞，周国艳． GIS 在城市规划中的应用［J］． 地理 空间信息， 2009，7( 6) : 64-66．

［2］ 项德良，邓毅博． 3S 技术发展与其在国家建设中的应 用［J］． 科技创新导报， 2009( 19) : 225， 227． ［3］ 罗名海． 3S 技术的发展趋势与在城市规划中的应用前 景［J］． 地理空间信息， 2004( 4) : 4-7．

海南大学课程论文

课程名称：3S技术应用专题 题目名称：3S 技术在城市规划管理中的发展及应用 学 院：政治与公共管理学院 专业班级：11级土地资源管理系一班 姓 名： 孙 艺 学 号： 20110607310022

评阅意见 评阅成绩 2013年 11月19日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/w3so.html