航測技術在智慧城市勘測設計中的應用

何宏偉，余斌，張忠

HE Hong-Wei1，YU Bin2，ZHANG Zhong1

（1.湖北省地質局第七地質大隊；2.湖北省測繪工程院）

(1.The 7th Geological Brigade of Hubei Geological Bureau；2.Hubei Provincial Academy of Surveying and Mapping Engineering)

1 引言

智慧城市與普通城市相比，能夠借助先進的通信技術以及其他信息技術對城市的日常運行進行感測、分析，進而根據感測信息作出分析并采取措施進行城市管理，智慧城市管理中涉及到較多內容，比如：城市公共服務、城市安全、城市綠化、城市工商業活動、城市交通等，依靠智慧化管理提高城市管理水平，保證城市的平穩運行，為市民提供更加安全、舒適、健康、便捷的城市服務，為市民提供更加人性化的服務[1]。

智慧城市的提出對于城市勘察設計提出了更高要求，通過全面勘察設計才能夠實現城市的可持續發展，提高各類現代化信息技術的應用價值，真正實現城市管理的智能化。

2 城市勘察中常用航測技術

2.1 無人機航測技術

無人機航測技術包含了眾多組成部分，總體而言涉及到軟件系統以及硬件系統，比如：飛行器系統、傳感器、飛行控制系統、地面運輸保障系統、地面監控系統等均屬于無人機硬件系統。在硬件基礎上還會涉及到軟件部分，而這些軟件則是進行勘察的關鍵，比如：預處理軟件、任務規劃軟件、快速檢查軟件。

通過硬件系統和軟件系統的結合充分發揮無人機的技術優勢，比如：航測精度高，可以根據實際情況進行低空拍攝，同時也可以進行云下攝影。通過無人機航測技術的應用能夠及時獲得城市不同區域的航測圖，了解城市運行情況，便于發現當前城市規劃設計中存在的問題，并在后期規劃設計中不斷完善，解決當前城市發展中存在的一些問題。在城市救援方面，無人機航測技術能夠對城市范圍內出現的相關病害進行觀察[2]。

2.2 航測遙感技術

航測是一種現代測繪技術，航測遙感系統也包含眾多部分，如激光掃描儀、高分辨率CCD數碼相機、輕型光學相機、紅外掃描儀、磁測儀等。在航測遙感過程中，依靠數碼相機、掃描儀等獲取掃描信息，獲取的信息需要借助計算機完成數據分析處理。航測遙感技術在實際應用過程中對于相關技術要求較高，比如遙控技術、高空拍攝技術、計算機技術、云計算、遙測技術等。

3 城市勘測分析

城市勘測是城市規劃管理部門進行城市建設用地規劃的重要依據。根據獲得的城市測量圖信息為城市的規劃、設計、土地利用、土地管理等提供更加全面的資料信息，保證城市規劃設計的科學性與合理性。

城市勘測主要是借助相關技術、理論以及方法將城市一定范圍內的地理空間信息進行準確描述，并對城市范圍內的土地情況、自然狀態、社會因素、管網分布、地理位置特點等進行詳細的顯示，通過規劃設計實現在勘測區域內資源的有效利用。保證城市規劃設計質量、城市建設質量，為城市的現代化智慧管理提供更多可能，保證管理水平。

4 勘測設計在智慧城市建設中的作用分析

在城市建設過程中需要詳細的掌握城市空間地理信息，比如地下空間開發利用情況、地下管線分布情況、不同區域的地質水文條件等，這些都是城市規劃設計的重要依據。通過城市勘測能夠獲得上述相關信息，為智慧城市建設奠定基礎。另一方面城市在規劃設計中根據前期航測資料在完成規劃后，還需要深入現場進行規劃的具體勘測，這一勘察既是對航測數據的檢驗和驗證，同時也能夠進一步補充和完善勘測數據資料，便于對規劃設計方案進行調整。智慧城市的建設還需要以城市規劃設計建設為基礎，在智慧城市建設中需要以勘測設計為基礎，通過勘測獲得相關資料，并對城市規劃中不同線路選擇、環境監測等進行控制，總之，勘測設計在智慧城市建設中發揮著重要作用。以勘測設計為基礎開展的智慧城市建設才能夠更加滿足科學性、合理性要求[3]。

5 航測技術在智慧城市勘測設計中的應用分析

5.1 國土測繪中的應用分析

常用的無人機航測技術具有極強的靈活性，通過對城市測量范圍內航測數據的獲取以及數據處理，便于掌握某一區域內的詳細情況，其中對于分辨率較高的航空影像可用于城市區域發展規劃設計，日常中航測技術獲取的信息可對城市管理中的土地利用、國土資源調查、土地利用等進行更新和分析，有助于更快的掌握城市個體土地資源利用情況。

5.2 線路選擇中的應用

城市規劃設計過程中存在較多的選線工作，比如市政道路選線、電力輸送選線、鐵路選線等，在選線過程中可以通過航測技術根據選線項目的建設要求快速獲得各類參數信息。對于城市建設中的天然氣管道選線、石油管道選線等都可以采用航測技術進行多角度監測。現代航測技術發展以及高清視頻監控能夠實現對各類選線、燃氣管道施工等監測，降低施工風險。通過將航測技術與管道壓力技術相結合，能夠對石油、燃氣管道滲漏等進行監測。

5.3 在環境監測中的應用分析

城市規劃設計中對于環境監測越來越重視，而城市中中存在大量污染可能，比如水污染、固體廢棄物污染、植被生態破壞等，通過航測技術借助于高分辨率掌握城市區域內相關環境因子的變化。通過影像資料、視頻資料實時了解某一范圍內土地、水體、植被等是否存在污染，尤其是在污染物監測、固體廢棄物監測、水源污染等方面應用價值較高。有助于不斷改善城市環境條件。

5.4 在園林綠化中的應用

城市規劃設計中包含了眾多園林工程，通過航測技術的使用，能夠明確城市不同區域土地紋理信息以及園林綠化植被信息，在園林綠化植物成長分析、園林植物種類識別、園林用地分析、園林土壤濕度評價、園林植物覆蓋情況分析等，根據對園林植物的生長監測為城市園林綠化工程提供更多信息。

5.5 在城市火災監測以及救援中的應用

城市火災可造成大范圍的傷害，危及市民的生命財產安全，提供使用航測技術能夠掌握火災發生的時間、地點、空間位置、影響范圍以及對鄰近交通、環境的影響等。在獲得信息后依靠數據分析為火災救援提供更多資料。在救援方面，通過航測技術能夠對出現災害的區域進行該高分辨率的拍攝，掌握城市運行情況，綜合性的確定出災害救援方案以及應對措施。

6 結束語

智慧城市發展進一步增加了城市管理中各類信息技術的應用，航測技術在城市勘測中發揮著重要作用，依靠航測技術優勢為智慧城市規劃設計、施工監測、定點選線以及線路監測等發揮作用。不斷提升城市管理水平，實現城市的智慧化發展。