測繪技術(shù)在數(shù)字城市中的應(yīng)用分析

張同峰

摘要：在新時(shí)代下，以建設(shè)智慧城市和數(shù)字城市為代表的新型城市的重點(diǎn)方向。地形圖測繪在城市建設(shè)中的作用越來越大，可以為城市建設(shè)提供更多的參考依據(jù)和指導(dǎo)。作為城鎮(zhèn)化發(fā)展的更高階段，數(shù)字城市是城市信息化建設(shè)的集成體現(xiàn)，也是城市建設(shè)從分散到整合，從獨(dú)立到集成的重要過程。所有這些工作都離不開測繪技術(shù)的支持。本文主要探討了測繪技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)的應(yīng)用，分析了其中的問題和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：數(shù)字城市；測繪技術(shù)；應(yīng)用分析；信息化；城鎮(zhèn)化

1.前言

早在20世紀(jì)90年代，美國首次提出了數(shù)字地球的概念。之后，世界很多國家都提出了數(shù)字城市建設(shè)的發(fā)展構(gòu)想。我國數(shù)字城市建設(shè)也從20世紀(jì)90年代得到了初步規(guī)劃。數(shù)字城市建設(shè)需要對自然環(huán)境、人文經(jīng)濟(jì)和社會生活等信息進(jìn)行綜合，而實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展都離不開測繪技術(shù)的應(yīng)用。測繪技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，極大提高了數(shù)字城市建設(shè)效率，保證工程質(zhì)量，促進(jìn)了城市空間的高效利用。

2.數(shù)字城市建設(shè)與測繪技術(shù)

（1）數(shù)字城市的概念。數(shù)字城市（digital city）是現(xiàn)代城市建設(shè)與現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)和控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)字城市是城市信息化的重要過程，主要包括四個(gè)方面，即市民生活的信息化，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市生活，企業(yè)管理和決策的信息化，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字企業(yè)，政府管理和決策的信息化，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字政府，地理信息測繪和統(tǒng)計(jì)信息化，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)查與地圖。數(shù)字城市可以提高城市建設(shè)信息的科學(xué)分析和利用，以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息化手段，為城市建設(shè)、規(guī)劃、運(yùn)營、管理和應(yīng)急等工作提供更多的支持和服務(wù)，這對提高城市管理效率、優(yōu)化政府服務(wù)水平、節(jié)約資源有著很大的幫助，也是實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

（2）測繪技術(shù)及其發(fā)展。測繪技術(shù)是人類發(fā)展中的一項(xiàng)重要技術(shù)，也是城市建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代測繪技術(shù)也朝著信息化和數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)代測繪技術(shù)主要包括大地測量理論與技術(shù)、對地觀測技術(shù)制圖學(xué)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。

大地測量理論與技術(shù)主要借助于全球定位系統(tǒng)，對天文大地網(wǎng)和地理空間分布進(jìn)行測量。全球定位系統(tǒng)具有精密導(dǎo)航和精準(zhǔn)定位的能力。利用全球定位系統(tǒng)，可以對城市地理信息和建筑物信息按照一定的比例進(jìn)行測繪，并將這些信息形成數(shù)據(jù)庫，為數(shù)字城市規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。對地觀測技術(shù)主要是利用電磁波的發(fā)射和反射對地表物體進(jìn)行探測，通過對電磁波信息的搜集和分析，可以遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)對物體的識別。遙感技術(shù)的優(yōu)勢在于可以幫助人們離開地面，從空間就能觀測地理空間三維信息，因而可以為城市建設(shè)提供更多的物體信息。近年來，隨著衛(wèi)星技術(shù)和數(shù)值航空技術(shù)的發(fā)展，新一代航空遙感技術(shù)的應(yīng)用，使得現(xiàn)代測繪技術(shù)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化攝影。此外，測繪技術(shù)的發(fā)展，也使得地圖制作和地理信息分析更加先進(jìn)，地圖不僅僅局限于信息傳輸，而是朝著信息深加工的方向發(fā)展。更為重要的是，空間數(shù)據(jù)的多尺度表達(dá)以及制圖的自動綜合化，促進(jìn)了測繪技術(shù)的進(jìn)步。此外，大型空間數(shù)據(jù)管理、地理信息互操作技術(shù)的發(fā)展，以及地理信息的空間分析技術(shù)和輔助決策技術(shù)的應(yīng)用，都使得現(xiàn)代測繪技術(shù)更加精密和精準(zhǔn)，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。

3.數(shù)字城市中測繪技術(shù)的應(yīng)用

（1）測繪技術(shù)對數(shù)字城市建設(shè)提供支持。數(shù)字城市建設(shè)的重點(diǎn)和核心需要在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上完成城市建設(shè)。而地理空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取，就需要測繪技術(shù)的支持。數(shù)字城市建設(shè)離不開城市基礎(chǔ)建設(shè)和城市空間測繪工作。測繪技術(shù)的應(yīng)用對城市房產(chǎn)、地籍以及基礎(chǔ)設(shè)施的測量和監(jiān)測，為有關(guān)部門提供更多的城市基礎(chǔ)信息。同時(shí)，測繪技術(shù)可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，對城市空間進(jìn)行測繪和模擬，方便城市規(guī)劃部門的規(guī)劃和項(xiàng)目開展。全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)的應(yīng)用，幫助數(shù)字城市建設(shè)高效率獲取城市空間地理信息，尤其是基于地理空間信息系統(tǒng)，通過對城市空間的分析實(shí)現(xiàn)快速查詢。受益于不斷發(fā)展的地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)，測繪技術(shù)可以為現(xiàn)代數(shù)字城市建設(shè)提供更多的支持。

（2）政府管理與決策需求的保障。在現(xiàn)代城市建設(shè)中，城市管理做到科學(xué)規(guī)劃和高效管理，就需要加強(qiáng)對城市信息的管理和分析。在數(shù)字城市建設(shè)中，信息化和數(shù)字化是重要的發(fā)展方向。這就要求政府管理和決策也需要朝著數(shù)字化和信息化的方向發(fā)展。在這個(gè)過程中，對城市相關(guān)信息，包括地理空間信息、人文經(jīng)濟(jì)信息和社會環(huán)境信息的高效收集和分析，成為決定政府管理與決策的重要因素。測繪技術(shù)的應(yīng)用，可以為政府管理與決策提供更多的地理信息數(shù)據(jù)，促進(jìn)政府相關(guān)部門執(zhí)法效率的提高。

（3）對解決資源環(huán)境人口等重大問題的支持。數(shù)字城市建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容就是解決資源環(huán)境和人口問題，實(shí)現(xiàn)人文關(guān)懷，為人類創(chuàng)造更好的居住環(huán)境。同時(shí)，人們在城市建設(shè)過程中，需要不斷認(rèn)識地球，了解地區(qū)資源信息、環(huán)境信息和災(zāi)害信息，從而掌握相關(guān)規(guī)律，以便更好地完成城市建設(shè)。而這些工作都需要依賴于測繪技術(shù)。通過多光譜、多時(shí)相、多分辨率的測繪技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對城市地理和物體信息的動態(tài)探測，并通過空間分析技術(shù)和可視化技術(shù)，幫助城市管理構(gòu)建地理空間信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，不僅包含地理空間信息，也涵蓋城市人口信息，幫助政府對城市人口進(jìn)行優(yōu)質(zhì)管理。同時(shí)，該系統(tǒng)也包含地理災(zāi)害信息，幫助城市建設(shè)和管理，加大對地質(zhì)災(zāi)害等的監(jiān)測。測繪技術(shù)可以幫助管理者對災(zāi)害預(yù)警點(diǎn)實(shí)現(xiàn)動態(tài)管理，及時(shí)收集到預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)對災(zāi)害預(yù)警的實(shí)時(shí)監(jiān)控。除此之外，數(shù)字城市將環(huán)境問題作為城市管理的重點(diǎn)，測繪技術(shù)可以利用遙感技術(shù)和對地觀測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對城市內(nèi)的重點(diǎn)生活區(qū)和流域的監(jiān)控，提高城市對環(huán)境監(jiān)控和管理的水平

（4）對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的支撐。在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，城市發(fā)展始終是重要的內(nèi)容。同時(shí)，與城市相關(guān)的水利、交通、通信和能源等，都是城市建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。這些項(xiàng)目的建設(shè)是推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要工程。而這些工程在開展過程中，都離不開測繪技術(shù)的支持。三維模型、城市高分辨分析和地形數(shù)據(jù)，可以為城市規(guī)劃、鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)、公路規(guī)劃等提供支持。此外，發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代物流，構(gòu)建智慧城市和智能交通、實(shí)現(xiàn)貿(mào)易信息化和財(cái)稅信息化，都需要測繪技術(shù)的支持。因此，可以說，測繪技術(shù)能夠支撐國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展，為現(xiàn)代數(shù)字城市建設(shè)提供更多的服務(wù)和支持。

4.數(shù)字城市測繪技術(shù)在應(yīng)用中常見的問題

盡管測繪技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中有著很多應(yīng)用，但是，受到技術(shù)發(fā)展限制和經(jīng)驗(yàn)的約束，也存在一定的問題。

一方面，我國測繪技術(shù)的發(fā)展速度減緩，一些政府單位和建設(shè)部門并不能充分認(rèn)識到測繪技術(shù)的重要性。盡管我國一些城市嘗試了現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用，但是，由于缺乏工作規(guī)范和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同城市工程差異很大。另一方面，由于現(xiàn)代測繪技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的時(shí)間短，現(xiàn)代測繪工作的開展缺乏一定的經(jīng)驗(yàn)，這導(dǎo)致在具體工作過程中，一些難點(diǎn)很難及時(shí)得到突破，很有可能耽誤項(xiàng)目進(jìn)度。更為重要的是，數(shù)字城市建設(shè)中測繪工作人員的整體技術(shù)水平不高，限制了未來數(shù)字城市測繪工作的進(jìn)一步發(fā)展。我國很多城市在項(xiàng)目規(guī)劃和建設(shè)過程中，仍是使用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，對現(xiàn)代測繪技術(shù)的投入很少，導(dǎo)致現(xiàn)代測繪技術(shù)的普及和發(fā)展緩慢，也制約了數(shù)字城市建設(shè)的進(jìn)程。

5.數(shù)字城市中測繪技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景

數(shù)字城市建設(shè)需要現(xiàn)代測繪技術(shù)的支持，而現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用也離不開數(shù)字城市建設(shè)的需要，因此，兩者的發(fā)展是一個(gè)相互協(xié)調(diào)和相互促進(jìn)的過程。可以說，數(shù)字城市建設(shè)的需要，促進(jìn)了測繪技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，能夠促進(jìn)傳統(tǒng)測繪技術(shù)的不斷革新，完善相應(yīng)的缺陷，促進(jìn)了測繪技術(shù)往信息化和數(shù)字化的方向發(fā)展。而且，數(shù)字城市也對測繪技術(shù)提出了更高的要求，這也是測繪技術(shù)發(fā)展的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。在未來，測繪技術(shù)將會與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)更加緊密結(jié)合，為數(shù)字城市建設(shè)提供更多的支持和服務(wù)。

6.結(jié)論

測繪技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，極大提高了現(xiàn)代測繪工作的效率和精準(zhǔn)度。同時(shí)，隨著人類社會發(fā)展，現(xiàn)代城市建設(shè)和項(xiàng)目規(guī)劃對測繪技術(shù)提出了更高的要求。而數(shù)字化和信息化的現(xiàn)代測繪技術(shù)，能夠更好地滿足城市建設(shè)的發(fā)展需要。數(shù)字城市是未來城市建設(shè)的重要發(fā)展方向，也是城市整體形象和城市管理服務(wù)水平提高的有效保障。測繪技術(shù)在數(shù)字城市中的應(yīng)用，可以保證城市建設(shè)的質(zhì)量，提高城市管理和服務(wù)水平。