(山東建筑大學(xué) 山東 濟(jì)南 250101)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市開發(fā)建設(shè)對科學(xué)性標(biāo)準(zhǔn)的要求越來高，整個(gè)城市設(shè)計(jì)過程中愈發(fā)依靠先進(jìn)的技術(shù)手段。近些年來，3S技術(shù)逐漸興起應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，至今與城市規(guī)劃的結(jié)合也愈來愈密切。土地資源是城市建設(shè)的根本，也是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中最重要的對象，因此對于土地資源科學(xué)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(jià)太大，且不說人力問題單就時(shí)間成本就要耗費(fèi)許多，因此需要借助像3S技術(shù)這類先進(jìn)的工具來快速獲取信息并進(jìn)而分析歸納，縮減整個(gè)工作的時(shí)間并提升效率。這只是3S技術(shù)在城市建設(shè)中的一項(xiàng)應(yīng)用，在其他方面也有應(yīng)用，本文將結(jié)合3S的內(nèi)容及其在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述說明。

一、“3S”技術(shù)的內(nèi)涵

3S技術(shù)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(gè)名稱的英文縮寫,是 GIS,RS,GPS這3項(xiàng)相互獨(dú)立而在應(yīng)用上又密切關(guān)聯(lián)的高新技術(shù)的簡稱[1]。3S技術(shù)主要是結(jié)合了空間技術(shù)、衛(wèi)星定位功能以及導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)對城市空間環(huán)境信息的采集，匯總，分析和表達(dá)。

二、“3S”技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，在編制城市規(guī)劃時(shí)需要考慮諸多方面，像土地資源，交通，公共服務(wù)設(shè)施，景觀方面等，因此城市規(guī)劃設(shè)計(jì)需要做到十分精確和科學(xué)?！?S”技術(shù)作為信息時(shí)代下的產(chǎn)物，一項(xiàng)新的技術(shù)手段，其在城市規(guī)劃建設(shè)中起著十分重要的作用，不僅是城市規(guī)劃設(shè)計(jì)工作有序高效，而且使得規(guī)劃設(shè)計(jì)工作擺脫了過去的定性分析與微弱的定量分析相結(jié)合的不足，使得設(shè)計(jì)建立在精確的大數(shù)據(jù)之上更具科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

(一)“3S”技術(shù)在城市土地規(guī)劃中的應(yīng)用

一直以來在城市建設(shè)尤其是城市土地利用規(guī)劃中，“3S”技術(shù)都有十分重要的作用。“3S”技術(shù)在土地資源方面一直被用來進(jìn)行土地資源現(xiàn)狀調(diào)查以及土地利用規(guī)劃，早期的土地資源調(diào)查基于人力，過程復(fù)雜耗時(shí)嚴(yán)重，現(xiàn)在依托“3S”技術(shù)，利用遙感影像可以實(shí)時(shí)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(shù)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(shù)可以配合獲取任何地物的精確坐標(biāo)，將精準(zhǔn)的信息借助GIS工具導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，科學(xué)有效的管理土地資源信息，大大降低了人力和時(shí)間成本。根據(jù)收集到的基礎(chǔ)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(nóng)田種植等進(jìn)行分析以及預(yù)測，為決策者提供參考依據(jù)，這也有益于科學(xué)精確的進(jìn)行城市規(guī)劃，在土地利用調(diào)查及管理方面3S 技術(shù)也具有極大地優(yōu)點(diǎn)。

(二)“3S”技術(shù)在交通規(guī)劃中的應(yīng)用

3S 技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在與城市交通規(guī)劃建設(shè)的相結(jié)合，特別體現(xiàn)在GIS技術(shù)的應(yīng)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(nèi)城市問題也是愈發(fā)嚴(yán)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(guān)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(xué)，這主要得益于GIS技術(shù)的應(yīng)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(jié)合，可以實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)狀道路的通行狀況以及周圍環(huán)境元素。進(jìn)而借助GIS技術(shù)建立空間數(shù)據(jù)庫，在已建成的空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上進(jìn)行交通分析，通勤分析等，歸納總結(jié)車輛遇行人之間的關(guān)系，以此掌握城市道路交通方面實(shí)際的“供、需”關(guān)系。最后交通規(guī)劃可以結(jié)合道路交通的現(xiàn)狀特點(diǎn)，有針對性的提出解決問題的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，做到真正有效的解決交通問題。

(三)“3S”技術(shù)在公共設(shè)施布局規(guī)劃中的應(yīng)用

城市公共設(shè)施的不斷完善，關(guān)乎著城市重要資源能否合理運(yùn)轉(zhuǎn)。因此城市公共設(shè)施的布局選址尤為關(guān)鍵，可充分借助 GIS技術(shù)的空間分析功能，可以獲得交通路網(wǎng)圖、小區(qū)居民點(diǎn)服務(wù)人口，社會經(jīng)濟(jì)狀況數(shù)據(jù)等。然后結(jié)合分析收集到的各類信息，按照各類服務(wù)設(shè)施規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)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(wù)設(shè)施布置的不合理區(qū)域，結(jié)合GPS定位功能選擇適宜的服務(wù)設(shè)施布點(diǎn)的位置。

利用3S技術(shù)不僅大大的豐富了規(guī)劃設(shè)計(jì)手段，使規(guī)劃變得更加具有科學(xué)性和高效性，規(guī)避了以往規(guī)劃設(shè)計(jì)者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行服務(wù)設(shè)施布局的不足。

三、“3S”技術(shù)城市規(guī)劃應(yīng)用中的發(fā)展趨勢

GIS、RS、GPS三種技術(shù)結(jié)合，各取所長充分發(fā)揮了自己的優(yōu)勢，規(guī)避了不足，應(yīng)用在城市建設(shè)中，可以高效的提供城市的數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行實(shí)時(shí)精確的追蹤，觀測，準(zhǔn)確的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及描述，在未來城市建設(shè)將于3S技術(shù)聯(lián)系的更加緊密。而且，在城市規(guī)劃過程中，將3S技術(shù)與數(shù)字化攝影測量和專家系統(tǒng)相結(jié)合，能夠更好的實(shí)現(xiàn)城市化管理[2]。還可借助GIS與RS平臺三維建模之后，進(jìn)行繪制各種平面、立面、剖面圖和透視圖，后期進(jìn)行材質(zhì)渲染，場景的設(shè)定，應(yīng)用可以從一個(gè)個(gè)建筑單體進(jìn)而擴(kuò)大至整個(gè)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(shù)會聯(lián)系的更加緊密，也可以隨時(shí)實(shí)時(shí)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(jié)語

3S技術(shù)是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是實(shí)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(hù)的重要方法和手段，也是推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的重要技術(shù)支撐[3]。3S 技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)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(jìn)行科學(xué)、規(guī)范化管理并做到實(shí)時(shí)動態(tài)更新補(bǔ)充城市數(shù)據(jù)庫，這樣便于城市管理者和設(shè)計(jì)者快速的從城市數(shù)據(jù)庫里準(zhǔn)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(jìn)步，人類社會迎來了一個(gè)新的時(shí)代-大數(shù)據(jù)時(shí)代，在大數(shù)據(jù)環(huán)境之下，“3S”技術(shù)更會發(fā)揮它強(qiáng)大的優(yōu)勢。