計算機技術在城市環境管理中的應用

摘要：計算機技術在城市管理諸多方面發揮著重要作用，為城市可持續發展提供了技術保障，推動著城市的發展。本文鑒于篇幅所限，主要論述3S技術在城市環境管理中的應用。

關鍵詞計算機；3S技術；城市環境管理

計算機技術的發展推動了城市管理的發展。其中，計算機作為系統信息存儲和分析應用提高了信息大、速度快的載體和處理手段，信息論、系統論、區位論、模式識別等為系統提供了新的理論和方法，多層次遙感和遙測手段為系統提供了新的信息源，從而也方便了城市管理工作。

1.計算機與3S技術

隨著計算機科學技術的發展，3S技術應運而生。隨著其運用范圍的擴大，3S技術在城市的管理過程中作用也越來越突出。3S技術是對遙感技術（RS）、全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）三中信息科學技術的合稱。遙感技術是一種探測技術，它獲取信息的原理主要是利用各種飛行器、人造衛星等發現物體的輻射和電波，然后通過傳感器將信息發回到工作機組，對信息進行判定和識別，從而生成相關信息。全球定位系統即GPS，是中距離圓型軌道衛星導航系統。主要功能是能提供精準的全球定位。GPS主要應用于軍用和民用。近年來，GPS 在民用方面的作用尤為明顯。GIS即地理信息系統，它是一個綜合的計算機信息系統，集計算機硬件和軟件系統為一體，其主要依托于電子計算機信息系統。

2.3S技術在城市管理中應用的優越性

RS能快速、及時提供大量多時相、多波段的對地觀測數據和信息，在地表移動、土地利用狀況、城市環境污染和環境破壞監控等方面都是重要的信息源。GPS與現代通信技術相結合使測定地球表面的三維坐標的方法從靜態發展到動態，從數據后處理發展到實時的定位與導航。GIS研究的主要對象是有空間特性的地理信息及其屬性， 其研究方式主要是圖形圖像處理和空間模型的建立，GIS具有強大的空間分析功能，可廣泛應用于城市信息采集、處理、分析、管理、輸出及決策支持等。利用3S技術可以動態、系統地研究城市環境在不同時段的狀況、變化。演變， 為可持續發展提供動態基礎數據和科學決策依據。從城市信息、數據的采集， 環境狀況的分折，環境的動態監測，到信息的輸出和提供決策支持的每一過程，3S都可發揮巨大的作用。

3.3S技術在城市管理中的應用

通過以上介紹可以看出，3S技術與城市管理有著密切的關系， 3S在城市環境管理中的應用范圍極其廣泛。鑒于篇幅所限，本文只論述3S技術在城市環境管理中的應用。

3.1在城市環境信息采集方面的應用

城市環境信息涉及到宏觀和微觀、區域和局部、動態和靜態、定性和定量的因素，包括大氣、土壤、植被、水體等各個方面。3S技術可用于采集宏觀的、區域乃至全球的、動態的、綜合的環境信息，輔之以常規的環境信息采集手段，就可實現綜合、系統的城市環境信息采集。遙感是采集城市環境信息的主要技術手段。利用衛星遙感影像，經過圖像處理，按照城市環境要素的遙感圖像解譯標志進行環境信息的提取。從圖像上可以獲取城市生態環境變化的基本數據和圖像資料，提取影像上的水體、土壤、大氣、植被等信息，從而獲得大氣污染狀況、土壤污染、破壞和鹽潰化進程、水土流失與污染狀況、城市熱島效應、植被破壞與生態環境演變惡化狀況等方面的數據和信息。其關鍵技術是圖像處理、解譯、模式識別和數字圖像處理及圖像信息的量化。GPS技術與遙感相結合，可高效率地完成RS影像的定位和地形校準工作，可實現區域精確定位。GPS技術配合常規測量技術可實現對城市因采水、采礦而導致的地表沉陷與移動的動態綜合監測，為城市土地資源管理提供實時動態的信息。利用地理信息系統的數據采集模塊，可將常規方法觀測得到的城市環境數據輸人地理信息數據庫，并結合GIS庫中已有的環境信息資料、遙感環境信息進行復合和疊加，實現城市環境信息的統一管理。

3.2在城市環境監測中的應用

城市環境動態監測有賴于信息適時更新和對信息的空間分析與綜合處理。遙感信息是進行城市環境動態監測的高效信息源，關鍵在于建立科學的監測模型。充分利用GIS的功能模塊結合選定的環境監測模型可以對多源環境信息進行處理，從中發現城市環境演變的動態規律，通過不同時段城市環境信息的對比和綜合分析，實現對環境信息的動態綜合監測，包括大氣污染的監測、水體污染及富營養化監測等。利用GIS強大的專題制圖功能可將城市環境的變化情況、規律通過直觀的圖件資料予以顯示。3.3在城市環境演變模擬與預測中的應用

GIS是進行城市環境演變模擬和預測的有力工具。可以將地理信息系統與空間分析、預測模型結合，在充分利用GIS功能模塊的基礎上，進行必要的二次開發和完善。最簡單的方法是利用回歸分析、因素疊置分析的模式，其基本思想是首先對環境因子中重要的要素進行單要素回歸分析，建立每一要素的回歸方程，利用回歸方程對未來時段內該要素的演變趨勢作出預測。將所有的要素預測狀況利用GIS的空間疊置分析功能進行綜合分析，從而得出預測結果。

3.4在城市環境分析評價中的應用

城市的發展變化，對于城市化進程至關重要，對于城市環境的分析與評價，傳統的定量分析方法已經顯得力不從心。現階段，計算機技術的發展在某些方面也對城市的發展有一定的促進作用，3S技術在城市規劃、城市工程建設、城市環境維護方面的作用越來越突出。3S技術通過利用計算機信息系統，將城市的大量信息儲存在龐大的數據庫中。針對具體問題，只要選定主要的因子，通過模擬和模型的定量與定性相結合分析，就能夠大致了解到問題的基本狀況，從而及時的采取相應解決措施。

總之，計算機技術在城市管理的方方面面發揮著越來越重要的作用，為城市的可持續發展提供了相應的技術保障，從而推動了城市的發展，加快了我國城市化進程。

參考文獻

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