遙感技術和數據分析模型在城市精細化管理中的應用

文｜廣東省湛江市園林管理處 譚綺娟

城市管理是以城市為對象，通過建立合理、高效的管理模式，對城市的規劃、運行和發展所進行的協調控制行為。城市精細化管理，是將原本運用于企業的精細化管理理念引入到城市管理中，將工業化的“標準、精細、復制”、信息化的“數字、網絡、智能”、城鎮化的“集聚、輻射、統籌”等特征充分融合，管理的效果更多地通過數據來反映。

本文通過應用遙感技術了解地面建筑物的建設情況，同時收集人口數量變化、城市規劃、工商業發展、道路交通等方面的數據，然后建立數學模型，通過數據分析，得出合理的道路建設規模和建設時間，優化道路設計方案和建設順序，有利于促進城市的和諧、高效發展，最大限度的節約項目投資成本。

1 遙感技術

遙感技術是60年代在航空攝影和判讀的基礎上，隨著航天技術和電子計算機技術的發展而逐漸形成的綜合性感測技術。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。高分辨率遙感數據可以更加清楚地表達地物目標的空間結構、表層紋理特征、地物邊緣信息。可以作為既有地形圖和相關資料的補充和更新城市管理數據的依據。

將遙感技術應用到城市建設和城市管理中，主要有以下幾個方面：

（1）通過遙感技術，可以了解規劃建設的建筑物（如民居、商務樓、工業區、車站、道路等）建造情況，配合應用交通量自動采集系統，實時分析隨著城市的建設，各種因素對各主要道路的交通量影響，并預測規劃區域建筑物按計劃建成后同時帶來的交通量增長情況，從而合理選擇改建和擴建市政道路的合理時間節點。

（2）在道路建設過程中，通過使用遙感技術和交通量自動采集系統，可以實時分析對周邊道路交通的影響，及時調整交通信號燈、修改道路設計方案和施工方案、優化施工期間的交通疏解方案等。

（3）過去的道路設計，往往是建立在既有的地形圖基礎上，但是有些地區的地形圖更新時間比較長，導致在設計時，發現地形圖上的建筑物、道路寬度、構筑物與現狀偏差較大，借助遙感技術獲取的衛星地圖，將有助于減少地形圖對設計人員的誤導，提高設計效率和準確性。

2 數據收集

城市精細化管理的核心是了解人口的增長與城市的發展速度、環境變化的關系，并分析由此帶來人們的居住需求、出行需求、消費需求的變化等一系列問題，從而及時調整和優化城市管理方式。

隨著目前我國城市化的快速發展，城中村改造已在我國大部分城市中緊鑼密鼓地進行，大量的商品樓需求不斷增長，居住人口也相應增加，農村人口逐步向城市轉移，為城市的規劃、建設帶來了一系列的問題。如新的樓盤大量涌現，人口將急劇增加，由此需要配套相應的醫療、學校、市場、車站、道路等市政配套設施，道路建設遠遠不能滿足日益增長的車流量和人流量的要求。城市建設的步伐又往往受到建設資金的投入、征地拆遷的難度、房屋的入住率等問題的制約，不能簡單地根據初步的城市規劃來確定市政配套的建設規模，需要有一個合理的數學模型，去分析這些因素之間的相互關系，作為最終決策的依據。遙感技術的應用，是建立數學模型的關鍵，因為這些數據都是動態變化的，通過對各種動態數據的分析和匯總，就能找出其相互關系。

在城市建設過程中，需要收集的數據包括：城市人口數量的變化；城市最新規劃及設計理念；市政配套設施的需求及使用情況；居民的出行要求；工商業的發展。

數據的收集可以使用多種手段，如上門調查、借助監控系統、市場調研、借助遙感技術等。收集到大量的信息后，需要建立有效的數據庫進行儲存和匯總，從中篩選出有用的數據。

城市管理的影響因素圖

3 數據分析

對于收集到的大量數據，需要經過系統、有效、合理的分析后，才能得出正確的結論。影響城市道路建設的因素主要包括居住人口的變化、工業發展、商業發展、新建或變更車站、公交線路的調整、周邊道路建設等，這些因素的相互作用，都會導致車流量、人流量發生變化，最終引起各種道路的服務水平改變，當道路服務水平過低，即道路過于擁擠，就有必要對其進行擴建和改建，或者在周邊新建道路。建立有效的數據庫，通過數學模型分析，才能對道路服務水平進行分析，為城市精細化管理提供可靠的依據。

由于居住人口增長引起的私家車增長、工業區的發展帶來了貨車流動量增加、商業區發展促進了客車和貨車的增加，新建車站使得客車增多，公交線路的調整帶來了不同道路的公交車數量的變化。這些因素雖然會導致整個區域的交通壓力不同程度的發生變化。但是，這些因素對于每條道路的交通壓力又不相同，通常來說，進出高速路的道路交通量影響最大，城市快速路、主干路的交通壓力相對較大，次干路和支路的影響較小。

道路建設的影響因素圖

這就需要通過遙感技術和交通量自動采集系統收集每條道路的交通量變化數據，分析這些因素的綜合作用下，哪些道路的交通流量影響最大，目前其道路橫斷面所能承受的服務水平是否還能滿足正常使用要求，當模型設定服務水平的限定值時，就會發出警告信息，提醒管理者及時改進規劃建設方案。

目前，交通量預測的方法主要有以下幾種：（1）新建區域無交通量作為參考時，可參考其他地區類似的交通量，來推斷本項目建設完成后的交通量。（2）對于道路改建和擴建工程，根據周邊道路的交通誘導、附近地區人口數量的變化、本地區工商業發展帶來的交通需求，來推算交通量。（3）周邊道路的修建引起各條道路交通量的重分布。這些分析方法的最大缺陷，是具有一定的主觀性，難免與實際情況出現偏差。因為有些道路建設完成以后，由于受到該路段收費較高、進出不方便需要繞行等原因的影響，實際的使用率較低，使得原本以為通過項目建設可以改善周邊道路的交通壓力的目標難于實現，新建道路不能起到疏導交通的作用。缺少了有效的監控系統和數據分析系統，會極大地降低城市管理水平，甚至造成資金的浪費。此外，在道路施工過程中，對交通疏解的分析不夠細致和合理，道路在施工期間并未能實現有效的疏解交通，使得施工現場附近區域成為堵塞黑點。只有建立了有效的數據分析系統，實時對出現的問題進行分析和處理，才能確保城市高效運作。

4 結語

城市精細化管理，需要引進更多的科技手段和先進工具，建立在遙感技術基礎上，通過收集大量的數據，建立有效的數學模型，分析出合理的設計方案和建設方案，可以使得城市建設管理更加精細、合理和高效。