探究3S技術在城市規(guī)劃設計中的應用

(山東建筑大學 山東 濟南 250101)

引言

隨著我國經濟和科學技術的發(fā)展，城市開發(fā)建設對科學性標準的要求越來高，整個城市設計過程中愈發(fā)依靠先進的技術手段。近些年來，3S技術逐漸興起應用也愈發(fā)廣泛，至今與城市規(guī)劃的結合也愈來愈密切。土地資源是城市建設的根本，也是城市規(guī)劃設計中最重要的對象，因此對于土地資源科學的有效利用與劃分是十分重要的。但我國疆域遼闊，僅靠人力去丈量或收集土地信息所需的代價太大，且不說人力問題單就時間成本就要耗費許多，因此需要借助像3S技術這類先進的工具來快速獲取信息并進而分析歸納，縮減整個工作的時間并提升效率。這只是3S技術在城市建設中的一項應用，在其他方面也有應用，本文將結合3S的內容及其在城市規(guī)劃設計中的應用進行闡述說明。

一、“3S”技術的內涵

3S技術是地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)3個名稱的英文縮寫,是 GIS,RS,GPS這3項相互獨立而在應用上又密切關聯(lián)的高新技術的簡稱[1]。3S技術主要是結合了空間技術、衛(wèi)星定位功能以及導航技術和計算機技術等，以實現(xiàn)對城市空間環(huán)境信息的采集，匯總，分析和表達。

二、“3S”技術在城市規(guī)劃設計中的應用

城市是一個復雜的系統(tǒng)，在編制城市規(guī)劃時需要考慮諸多方面，像土地資源，交通，公共服務設施，景觀方面等，因此城市規(guī)劃設計需要做到十分精確和科學?！?S”技術作為信息時代下的產物，一項新的技術手段，其在城市規(guī)劃建設中起著十分重要的作用，不僅是城市規(guī)劃設計工作有序高效，而且使得規(guī)劃設計工作擺脫了過去的定性分析與微弱的定量分析相結合的不足，使得設計建立在精確的大數(shù)據(jù)之上更具科學性和準確性。

(一)“3S”技術在城市土地規(guī)劃中的應用

一直以來在城市建設尤其是城市土地利用規(guī)劃中，“3S”技術都有十分重要的作用?！?S”技術在土地資源方面一直被用來進行土地資源現(xiàn)狀調查以及土地利用規(guī)劃，早期的土地資源調查基于人力，過程復雜耗時嚴重，現(xiàn)在依托“3S”技術，利用遙感影像可以實時掌握土地、植被、大氣、水體等綜合的環(huán)境要素動態(tài)特征，不論所觀察區(qū)域的大小，甚至可以監(jiān)測全球的環(huán)境信息。

RS技術可以將快速收集到的地表環(huán)境信息，以圖像和數(shù)據(jù)等形式傳送給人們，然后GPS技術可以配合獲取任何地物的精確坐標，將精準的信息借助GIS工具導入數(shù)據(jù)庫，科學有效的管理土地資源信息，大大降低了人力和時間成本。根據(jù)收集到的基礎數(shù)據(jù)，借助GIS工具的空間分析功能，可以對土地類型、植被面積以及農田種植等進行分析以及預測，為決策者提供參考依據(jù)，這也有益于科學精確的進行城市規(guī)劃，在土地利用調查及管理方面3S 技術也具有極大地優(yōu)點。

(二)“3S”技術在交通規(guī)劃中的應用

3S 技術在城市建設中的應用還體現(xiàn)在與城市交通規(guī)劃建設的相結合，特別體現(xiàn)在GIS技術的應用上。隨著我國城市化率不斷攀升，大量人口涌入城市，老城區(qū)內城市問題也是愈發(fā)嚴重，尤其是城市交通問題，有效的解決好人的出行問題十分關鍵。投射在大數(shù)據(jù)的環(huán)境之下，城市交通規(guī)劃的編制也愈來愈高效科學，這主要得益于GIS技術的應用。

在交通規(guī)劃中，首先是利用GIS系統(tǒng)與城市交通管理系統(tǒng)的結合，可以實時掌握現(xiàn)狀道路的通行狀況以及周圍環(huán)境元素。進而借助GIS技術建立空間數(shù)據(jù)庫，在已建成的空間數(shù)據(jù)庫的基礎之上進行交通分析，通勤分析等，歸納總結車輛遇行人之間的關系，以此掌握城市道路交通方面實際的“供、需”關系。最后交通規(guī)劃可以結合道路交通的現(xiàn)狀特點，有針對性的提出解決問題的規(guī)劃設計方案，做到真正有效的解決交通問題。

(三)“3S”技術在公共設施布局規(guī)劃中的應用

城市公共設施的不斷完善，關乎著城市重要資源能否合理運轉。因此城市公共設施的布局選址尤為關鍵，可充分借助 GIS技術的空間分析功能，可以獲得交通路網(wǎng)圖、小區(qū)居民點服務人口，社會經濟狀況數(shù)據(jù)等。然后結合分析收集到的各類信息，按照各類服務設施規(guī)范標準，結合GIS系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析功能，就可以發(fā)現(xiàn)公共服務設施布置的不合理區(qū)域，結合GPS定位功能選擇適宜的服務設施布點的位置。

利用3S技術不僅大大的豐富了規(guī)劃設計手段，使規(guī)劃變得更加具有科學性和高效性，規(guī)避了以往規(guī)劃設計者依據(jù)經驗進行服務設施布局的不足。

三、“3S”技術城市規(guī)劃應用中的發(fā)展趨勢

GIS、RS、GPS三種技術結合，各取所長充分發(fā)揮了自己的優(yōu)勢，規(guī)避了不足，應用在城市建設中，可以高效的提供城市的數(shù)據(jù)庫并進行實時精確的追蹤，觀測，準確的進行數(shù)據(jù)分析以及描述，在未來城市建設將于3S技術聯(lián)系的更加緊密。而且，在城市規(guī)劃過程中，將3S技術與數(shù)字化攝影測量和專家系統(tǒng)相結合，能夠更好的實現(xiàn)城市化管理[2]。還可借助GIS與RS平臺三維建模之后，進行繪制各種平面、立面、剖面圖和透視圖，后期進行材質渲染，場景的設定，應用可以從一個個建筑單體進而擴大至整個城市規(guī)劃的制作，常被用來分析基于山體背景的地塊建筑限高研究以及城市天際線研究。未來互聯(lián)網(wǎng)與3S技術會聯(lián)系的更加緊密，也可以隨時實時的更新城市數(shù)據(jù)，這也極大便利了城市管理者的數(shù)據(jù)管理與更新工作。

四、結語

3S技術是信息時代的產物，是實現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境動態(tài)演變監(jiān)測、評估成效及決策保護的重要方法和手段，也是推進生態(tài)文明建設的重要技術支撐[3]。3S 技術在城市規(guī)劃設計中的應用實現(xiàn)了將城市過去地歷史、現(xiàn)在的狀況以及未來的規(guī)劃信息進行科學、規(guī)范化管理并做到實時動態(tài)更新補充城市數(shù)據(jù)庫，這樣便于城市管理者和設計者快速的從城市數(shù)據(jù)庫里準確獲得所需的各種城市空間以及屬性信息并加以利用。隨著科技的進步，人類社會迎來了一個新的時代-大數(shù)據(jù)時代，在大數(shù)據(jù)環(huán)境之下，“3S”技術更會發(fā)揮它強大的優(yōu)勢。