新型基礎(chǔ)測繪與實景三維技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用

姜慧

（安徽省第一測繪院，合肥 230031）

1 新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用分析

1.1 地形與地貌分析

地形與地貌的準確性和細節(jié)程度直接影響到規(guī)劃的質(zhì)量和可行性。傳統(tǒng)的地形測繪方法數(shù)據(jù)收集周期長，更新困難，在復雜地貌區(qū)域的測繪準確性受限。無人機（UAV）和衛(wèi)星遙感技術(shù)的進步使得地形與地貌測繪可以在短時間內(nèi)獲得大范圍的地表信息，且對復雜地貌的測繪效果更優(yōu)。此外，激光雷達（LiDAR）技術(shù)可以通過發(fā)射和接收激光脈沖，對地面的高程和形態(tài)進行精確測量，特別是在地表被遮擋的區(qū)域，其優(yōu)勢尤為突出。地理信息系統(tǒng)(GIS)的應用為地形與地貌數(shù)據(jù)提供了有效的管理、處理和分析工具。通過GIS，規(guī)劃師可以輕松地進行地形分析，如坡度、坡向、流域分析等，并據(jù)此進行土地利用規(guī)劃、水系規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施布局[1]。再者，實景三維建模技術(shù)能夠利用測繪數(shù)據(jù)建立三維模型，能夠直觀地感受地形與地貌的特點，對于地質(zhì)災害評估、土地利用規(guī)劃和城市景觀設(shè)計都有重要意義。

1.2 建筑物與設(shè)施規(guī)劃

新型測繪技術(shù)能夠提供高分辨率、高精度的數(shù)據(jù)，為建筑物與設(shè)施的規(guī)劃定位、布局與設(shè)計提供有力支撐。（1）實景三維建模技術(shù)為規(guī)劃者提供了仿真的三維視界以解釋規(guī)劃設(shè)計。（2）在地下設(shè)施、高架橋或隧道的規(guī)劃中，精確的地質(zhì)數(shù)據(jù)和地表建筑物信息對于確保工程運行安全和提高工程效益都是至關(guān)重要的。新型測繪技術(shù)為可以提供詳盡的數(shù)據(jù)支撐，而實景三維技術(shù)則幫助規(guī)劃師對這些數(shù)據(jù)進行直觀解讀。（3）通過展示實景三維模型，市民可以更加直觀地了解即將進行的規(guī)劃建設(shè)，提供反饋和建議，不僅增強了規(guī)劃的透明度和公眾接受度，還為規(guī)劃師提供了寶貴的社區(qū)視角。

1.3 交通規(guī)劃與模擬

交通是城市生命線的核心組成部分，其規(guī)劃與模擬的精確性直接影響到城市的流動性、經(jīng)濟活力和居民的生活質(zhì)量。隨著新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的發(fā)展和應用，交通規(guī)劃與模擬領(lǐng)域得到了顯著的革新和提升，能夠精確捕捉道路、橋梁、隧道等交通設(shè)施的現(xiàn)狀，還能實時監(jiān)測交通流量、交通事故和道路維修狀況，為交通規(guī)劃提供重要的決策依據(jù)。（1）實景三維技術(shù)可以為交通模擬帶來直觀體驗。規(guī)劃師可以使用這些技術(shù)創(chuàng)建三維城市模型，模擬不同的交通策略和措施的效果，如公交優(yōu)先、自行車道擴建、交通限行等。（2）結(jié)合地理信息系統(tǒng)和交通模擬軟件，規(guī)劃師可以進行細致的交通需求分析、交通流模擬、交通瓶頸分析等，為交通規(guī)劃提供更加科學、全面的依據(jù)，幫助決策者做出更加合理和前瞻性的決策。（3）在大型活動或突發(fā)事件中，實時的交通數(shù)據(jù)和三維模擬不僅可以幫助規(guī)劃者迅速制定和調(diào)整交通策略，確保交通順暢和安全，還推動了多部門、多領(lǐng)域的協(xié)同合作，以及不同部門，如交通、公安、城建等，共享和交換數(shù)據(jù)，進行綜合分析和決策，確保交通規(guī)劃的整體性和協(xié)同性。

1.4 城市景觀與綠化設(shè)計

城市景觀與綠化設(shè)計是現(xiàn)代城市規(guī)劃中不可或缺的組成部分，其目的在于打造宜居、生態(tài)和具有文化特色的城市空間。隨著新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的不斷進步，使得城市自然環(huán)境、地形、水文等基礎(chǔ)信息的獲取更為精確。對于景觀與綠化設(shè)計師而言，在設(shè)計之初便能準確評估現(xiàn)有的資源和條件，確保設(shè)計方案與實地環(huán)境的完美融合。（1）實景三維技術(shù)的應用使設(shè)計師可以在三維模型中模擬植被生長、水體流動和季節(jié)變化等自然現(xiàn)象，預測和評估設(shè)計方案在未來的實際效果[2]。（2）結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計師可以更為系統(tǒng)地進行生態(tài)系統(tǒng)評估、生物多樣性分析和環(huán)境影響評估，確保設(shè)計方案的生態(tài)可持續(xù)性，也為城市提供更為健康、舒適和美觀的生活環(huán)境。（3）新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)還使景觀與綠化設(shè)計具有更強的靈活性和更快的響應速度。例如，在復雜的城市環(huán)境中，設(shè)計師可以迅速捕捉和分析多種數(shù)據(jù)，針對特定的環(huán)境或文化背景制定個性化設(shè)計策略。

1.5 災害評估與應急規(guī)劃

在城市規(guī)劃的多個領(lǐng)域中，災害評估與應急規(guī)劃尤為關(guān)鍵，涉及人們的生命安全和城市的長期可持續(xù)性。新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的發(fā)展為這一領(lǐng)域帶來了革命性的變化，使城市能夠更有效地應對各種自然和人為災害，通過新型測繪技術(shù)，城市可以迅速獲得災后的實時數(shù)據(jù)和影像，為決策者提供災害影響的精確范圍，如建筑物的損壞程度、道路的中斷和洪水的覆蓋面積等，實現(xiàn)快速、準確的災害評估。（1）實景三維建模在應急規(guī)劃中賦予了決策者更高的直觀性，在發(fā)生災害后，三維模型可以實時反映受損區(qū)域的實際情況，為緊急救援人員提供避難所、安全通道和其他關(guān)鍵資源的準確位置。（2）新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)也加強了與其他智能系統(tǒng)的整合能力。例如，結(jié)合大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，可以預測災害后可能發(fā)生的二次災害，如山體滑坡或澇后疫情，為預警和預防提供依據(jù)。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，可以實時監(jiān)測城市的基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)，如橋梁和道路，及時發(fā)現(xiàn)和處置潛在的危險。

2 新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)在城市規(guī)劃應用中存在的問題

2.1 存儲與處理問題

隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)和實景三維技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，數(shù)據(jù)采集的能力已經(jīng)達到了前所未有的水平。（1）大量的原始數(shù)據(jù)需要強大的數(shù)據(jù)存儲容量，而這在硬件、經(jīng)濟和維護方面都帶來了壓力，傳統(tǒng)的本地服務(wù)器可能無法滿足這種數(shù)據(jù)量的存儲需求，導致數(shù)據(jù)的存儲成本大幅上升。（2）數(shù)據(jù)的備份和恢復也變得更為復雜和費時，因為數(shù)據(jù)量大意味著備份周期長、恢復難度增加，數(shù)據(jù)處理和分析的難度也隨之增加，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法和工具可能無法快速處理，從而導致數(shù)據(jù)分析的效率降低[3]。（3）數(shù)據(jù)的準確性和完整性也成了重要問題。因為在如此大的數(shù)據(jù)量下，錯誤和遺漏的可能性相對增加，數(shù)據(jù)的管理和維護也變得更為復雜。數(shù)據(jù)的分類、歸檔和檢索需要更為精細和系統(tǒng)的方法，以確保數(shù)據(jù)的高效利用，同時，數(shù)據(jù)的更新和維護也需要投入更多的資源和時間。

2.2 數(shù)據(jù)交互與合作障礙

城市規(guī)劃是涉及多個部門和領(lǐng)域的綜合性工作，隨著新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的廣泛應用，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已成為城市規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。在跨部門、跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交互與合作中，因各部門和領(lǐng)域往往有其自身獨特的數(shù)據(jù)格式和標準，所以存在著一系列障礙，例如，交通運輸部門可能使用一種與城市規(guī)劃部門不同的數(shù)據(jù)格式來記錄道路信息，導致數(shù)據(jù)交互難度增加，需要進行格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整合，這樣會消耗大量的時間和資源。不同部門和領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)的安全性和保密性有不同的要求，某些部門可能出于安全或商業(yè)考慮，不愿意分享其數(shù)據(jù)，或者只愿意分享部分數(shù)據(jù)，導致數(shù)據(jù)的交互和共享受到限制，影響了城市規(guī)劃的全面性和準確性。

3 新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用策略

3.1 數(shù)據(jù)管理與云計算支持

云計算為城市規(guī)劃提供了彈性、高效的數(shù)據(jù)存儲解決方案，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)量的變化動態(tài)分配存儲和計算資源，保證數(shù)據(jù)處理的高效性和時效性。云計算的分布式存儲策略可以確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，避免因單點故障導致數(shù)據(jù)丟失。針對前述的跨部門、跨領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交互與合作障礙，云計算提供了中立的數(shù)據(jù)交換和共享平臺，通過云平臺，各部門和領(lǐng)域可以在統(tǒng)一的格式和標準下進行數(shù)據(jù)上傳、下載和共享，減少了數(shù)據(jù)交互的復雜性，云平臺的訪問控制策略可以滿足不同部門和領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)的安全性和保密性的需求。再者，云計算支持的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，如并行計算、數(shù)據(jù)挖掘和機器學習，為城市規(guī)劃提供了強大的數(shù)據(jù)分析能力，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時更新，通過數(shù)據(jù)清洗和校驗功能，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準確性，或通過數(shù)據(jù)版本管理功能，跟蹤數(shù)據(jù)的變化歷史。

3.2 跨部門合作與政策引導

面對城市規(guī)劃的復雜性和多元性，新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的應用必須在多個部門間建立良好的合作關(guān)系。為確保新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)的有效實施和利用，政府和相關(guān)機構(gòu)需引導和制定相應的政策。跨部門合作是確保城市規(guī)劃工作高效進行的關(guān)鍵，由于各部門持有的數(shù)據(jù)和信息是城市規(guī)劃中不可或缺的要素，但是這些數(shù)據(jù)往往分散在各個部門中，形成了“數(shù)據(jù)孤島”，而通過跨部門合作，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合與共享，為城市規(guī)劃提供全面、準確的數(shù)據(jù)支持。跨部門合作還有助于整合資源，優(yōu)化工作流程，提高工作效率。為促進跨部門合作，政府可以制定明確的數(shù)據(jù)共享和交換政策，規(guī)定各部門的數(shù)據(jù)開放和提供方式，確保數(shù)據(jù)的暢通無阻，并通過制定數(shù)據(jù)標準和格式，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和可比性。除了數(shù)據(jù)方面，政策引導還應關(guān)注技術(shù)應用的標準化和規(guī)范化。政府可以制定關(guān)于新型測繪技術(shù)與實景三維技術(shù)應用的技術(shù)標準和規(guī)范，為各部門提供統(tǒng)一的技術(shù)指導，確保技術(shù)應用的一致性和穩(wěn)定性。

3.3 持續(xù)進行技術(shù)培訓與人才引進

持續(xù)的技術(shù)培訓工作是確保城市規(guī)劃團隊具備最新技能的核心。隨著新型測繪技術(shù)和實景三維技術(shù)的不斷進步，相關(guān)的軟件、工具和方法也在發(fā)生變革。（1）為了確保城市規(guī)劃團隊能夠充分利用這些新工具，提高規(guī)劃效率和精度，定期的技術(shù)培訓至關(guān)重要，這不僅包括對新入團隊成員的初步培訓，也包括對現(xiàn)有團隊成員的進階培訓，以確保團隊成員的知識和技能與行業(yè)最佳實踐保持一致。（2）人才引進策略對于補充和增強城市規(guī)劃團隊的專業(yè)知識和技能至關(guān)重要。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，某些高度專業(yè)化的技能可能超出了現(xiàn)有團隊的能力范圍，因此，引進具有專業(yè)技能的人才成為必要，能讓城市規(guī)劃機構(gòu)吸取其他地區(qū)或國家在使用新型測繪技術(shù)和實景三維技術(shù)方面的經(jīng)驗和最佳實踐。（3）城市規(guī)劃機構(gòu)還需要建立內(nèi)部的知識共享和交流機制，鼓勵團隊成員之間的互助和合作，可以通過定期的研討會、工作坊或案例研究等形式實現(xiàn)。（4）為確保持續(xù)技術(shù)培訓與人才引進策略的有效實施，資金和資源的投入也是關(guān)鍵。城市規(guī)劃機構(gòu)需要確保有足夠的預算來支持培訓和人才引進活動，同時還需要與教育和培訓機構(gòu)建立合作關(guān)系，確保培訓內(nèi)容與實際需求相符。

4 結(jié)語

新型基礎(chǔ)測繪與實景三維技術(shù)在城市規(guī)劃中的應用提高了城市規(guī)劃的精確性和效率，為公眾參與和互動提供了更多的機會。有效應用新型基礎(chǔ)測繪與實景三維技術(shù)需要不斷地學習和適應，對于規(guī)劃者來說，不僅要掌握這些技術(shù)，還要理解其在實際應用中的局限性和潛在風險。