基于“多測合一”的城市規劃核驗測量技術研究

摘" 要：該文旨在通過綜合利用多源地理信息數據和高精度測量技術，實現對城市規劃的準確核驗和監測。基于“多測合一”理論及在城市規劃核驗中的優勢，探討多源地理信息數據融合技術和高精度測量技術在城市規劃中的應用。并通過實際應用案例介紹和效果評估，驗證該技術在城市規劃核驗中具有顯著優勢，能夠提高核驗準確性和效率。該文的研究成果為城市規劃管理提供新的思路和方法，具有重要的實際應用價值。

關鍵詞：多測合一;城市規劃;核驗測量技術;地理信息數據;高精度測量

中圖分類號：TU198" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）26-0193-04

Abstract： This paper aims to realize the accurate verification and monitoring of urban planning through the comprehensive use of multi-source geographic information data and high-precision measurement technology. Based on the theory of\"multi-survey integration\"and its advantages in urban planning verification， the application of multi-source geographic information data fusion technology and high-precision measurement technology in urban planning are discussed. Through the introduction of practical application cases and effect evaluation， it is verified that this technology has significant advantages in urban planning verification， and can improve the accuracy and efficiency of verification. The research results of this paper provide a new idea and method for technology to urban planning management， thereby have important practical application value.

Keywords： multi-survey integration; urban planning; verification and measurement technology; geographic information data; high-precision measurement

城市規劃核驗是確保城市建設規劃實施的有效性和合理性的重要環節。傳統的核驗方法受限于數據來源單一、精度有限等問題，難以滿足城市規劃管理的需求。基于此，借助多源地理信息數據和高精度測量技術，提出了基于“多測合一”的城市規劃核驗測量技術。“多測合一”技術通過綜合利用多種數據和技術手段，能夠全面、準確地評估城市規劃方案的合理性和可行性，為城市規劃管理提供了新的思路和方法。

1" “多測合一”理論及其在城市規劃核驗中的應用

1.1" “多測合一”概念解析

“多測合一”的核心在于通過一次委托，將工程建設項目中原本分散的多項測繪內容整合為4個綜合測繪事項，實現全流程的集中管理和優化。這4個綜合測繪事項分別為規劃用地測量、勘測定界及地籍綜合測繪、工程建設及施工綜合測繪以及竣工及不動產綜合測繪。這一整合不僅簡化了委托流程，減少了委托次數，還確保了測繪工作的連貫性和準確性。在“多測合一”框架下，每個綜合測繪事項均由一家具備相應資質和能力的測繪單位承擔，全流程最多由4家單位承擔。這種模式的優勢在于能夠確保測繪數據的統一性和協調性，避免了多家單位測繪導致的數據不一致和重復工作的問題。同時，按照“時間相近、內容相似、主體相同”和“同一標的物只測一次”的原則，有效提高了測繪工作的效率和質量。“多測合一”還充分利用了地理信息系統（GIS）、遙感技術、全球定位系統（GNSS）等現代測繪技術，實現對城市地形、地貌、土地利用和建筑物分布等多維數據的精確獲取和分析。這些技術手段的應用，不僅提高了測繪數據的精度和可靠性，還為城市規劃核驗提供了有力的數據支持。

1.2" “多測合一”在城市規劃核驗中的優勢分析

在城市規劃核驗中，“多測合一”的優勢主要體現在以下幾個方面：通過一次委托、一家單位承擔的綜合測繪模式，簡化了測繪工作的流程，減少了委托次數和測繪單位數量，從而降低了測繪成本和時間成本。“多測合一”確保了測繪數據的統一性和協調性，避免了多家單位測繪導致的數據不一致和重復工作的問題。這為城市規劃核驗提供了準確、可靠的數據基礎，提高了核驗的準確性和效率。“多測合一”還利用現代測繪技術，實現了對城市地形、地貌、土地利用等多維數據的精確獲取和分析。這些數據為城市規劃提供了豐富的信息基礎，有助于發現潛在問題和矛盾，為規劃決策提供科學依據。

1.3" “多測合一”在城市規劃核驗中的應用流程

在城市規劃核驗中，“多測合一”技術的應用流程是一個復雜而系統的過程。如圖1所示，流程的第一步是確定規劃核驗的目標和范圍，明確需要收集和分析的城市信息。然后，選擇和采集多種數據源，包括遙感影像數據、地理信息系統（GIS）數據、全球定位系統（GNSS）數據等。這些數據源可以通過衛星遙感、空中攝影、地面調查等手段獲取。在數據采集完成后，下一步是數據處理與整合。這一階段包括對不同數據源的處理和預處理，如遙感影像的圖像處理、GNSS數據的坐標轉換等。然后，將各種數據源整合到地理信息系統平臺上，進行空間疊加、數據融合等處理，以獲取更全面、準確的城市信息。通過GIS技術，結合遙感影像和GNSS數據，對城市地貌、土地利用、交通狀況等進行分析和建模，發現潛在的問題和矛盾，并提出相應的規劃建議和方案。最后，進行規劃核驗結果的評估與應用。根據分析建模的結果，評估規劃方案的可行性和效果，為城市規劃的決策提供科學依據。同時，將規劃核驗的結果應用到實際的城市建設和管理中，推動城市的可持續發展[1]。

2" 多源地理信息數據融合技術

2.1" 遙感影像數據獲取與處理

遙感影像數據獲取與處理在多源地理信息數據融合技術中扮演著至關重要的角色，具體流程如圖2所示。獲取遙感影像數據需要借助衛星、航空飛行器或其他傳感器平臺進行數據采集。這些平臺通過傳感器對地面進行掃描或拍攝，獲取包括可見光、紅外線等在內的多種波段數據。獲取到的原始遙感影像數據需要經過一系列的預處理步驟，包括輻射校正、幾何校正和大氣校正等，以消除因大氣、地形等因素引起的影像變形和偏差，保證影像數據的準確性和一致性。在數據獲取和預處理完成后，進入影像處理階段。這一階段包括影像增強、特征提取和分類等過程，以提高影像的質量和可用性。影像增強技術通過調整圖像的亮度、對比度和色調等參數來改善圖像的視覺效果，使得地物特征更加清晰可見。特征提取則是從影像中提取出感興趣的地物對象，如建筑物、道路、植被等，并進行形態和空間特征的分析和描述。影像分類則是將影像中的像素根據其反射率或其他特征劃分到不同的類別中，以實現地物的識別和分類。遙感影像數據處理還涉及數據的空間分析和模型構建。通過GIS技術，可以對遙感影像進行空間疊加和疊置分析，從而獲取不同地物之間的空間關系和相互作用[2]。同時，可以利用遙感影像數據構建數字高程模型（DEM）或數字地表模型（DSM），以獲取地表的三維形態和地形信息。這些空間分析和模型構建結果為城市規劃和管理提供了重要的參考和支持。

2.2" 地理信息系統（GIS）數據整合與分析

GIS數據整合涉及將來自不同來源和格式的地理數據整合到統一的平臺上，以便進行統一管理和分析，主要包括對地圖、遙感影像、人口統計數據等各種地理數據進行整合和轉換，保證數據的一致性和完整性。GIS數據分析是通過空間分析和地理處理技術，對整合后的地理數據進行深入挖掘和分析，以獲取有價值的空間信息和規律性，包括對地物分布、空間關系、地理特征等進行分析，從而為城市規劃和管理提供科學依據和決策支持。GIS數據整合與分析主要有以下幾個步驟：通過各種手段獲取不同來源的地理數據，并對數據進行歸檔和整理。對采集到的地理數據進行預處理，包括數據清洗、格式轉換、坐標系統統一等，以保證數據的質量和一致性。將預處理后的地理數據整合到統一的GIS平臺中，并建立相應的數據庫和空間數據集。利用GIS分析工具和算法對整合后的地理數據進行深入分析和挖掘，發現其中的規律性和潛在問題。將分析結果以圖表、報告等形式展示出來，并應用到城市規劃、土地利用、交通管理等方面，為城市發展和管理提供決策支持。

2.3" 全球定位系統（GNSS）數據采集與處理

GNSS數據的采集通常是通過GNSS接收器在地面或移動平臺上收集衛星發射的信號來確定地理位置和時間信息。這些GNSS接收器可以安裝在車輛、船只、飛機等移動設備上，也可以放置在固定的基站上，通過接收衛星信號并計算信號傳播的時間來確定接收器的位置。GNSS數據采集過程中需要考慮多種因素，如天氣、地形、建筑物等，以確保數據的準確性和穩定性。采集到的原始GNSS數據需要經過一系列的處理和加工才能得到可用的地理信息。先是數據預處理，包括數據清洗、濾波和去除異常點等，以消除數據中的噪聲和干擾，提高數據的質量和準確性。再是數據校正和配準，將GNSS數據與地理參考系統（如地圖投影、坐標系）進行匹配和校正，確保數據的空間一致性。接下來是數據插值和重構，通過插值方法對GNSS數據進行空間和時間的插值，填補數據的缺失和不連續性，得到連續的地理信息數據[3]。最后是數據分析和應用，利用處理后的GNSS數據進行軌跡分析、路徑規劃、位置定位等應用，為城市規劃、交通管理、災害監測等提供決策支持。

3" 高精度測量技術在城市規劃中的應用

3.1" 激光掃描測量技術

激光掃描測量技術利用激光束對目標物體進行快速、準確的三維掃描，可獲取高密度、高精度的地理空間數據。激光掃描系統通過發射激光束對目標區域進行掃描，利用激光的反射信號來測量目標物體的距離和位置，如圖3所示。通過高精度的測距儀器和位置傳感器，將獲取的距離和位置信息轉換為三維坐標數據。通過對掃描得到的點云數據進行處理和分析，包括點云配準、去噪、特征提取等，可以生成精確的三維模型和地形圖。激光掃描測量技術在城市規劃中的應用覆蓋了建筑物、道路、地形等多個方面，可用于城市建設規劃、地形測量、災害監測等領域，為城市規劃和管理提供了高精度、高效率的數據支持。

3.2" 高分辨率遙感影像測繪技術

高分辨率遙感影像測繪技術通過高分辨率的衛星、航拍或無人機遙感影像獲取目標地區的詳細圖像信息。高分辨率遙感影像的獲取需要精密的遙感設備和平臺，如衛星傳感器、航拍設備等，以獲取高分辨率、高精度的影像數據。通過遙感影像的預處理，包括輻射校正、幾何校正等，消除影像中的失真和噪聲，保證影像的質量和準確性。利用遙感影像解譯技術，對影像中的地物進行分類和識別，如建筑物、道路、綠地等，獲取目標地區的地物信息。同時，利用遙感影像的光譜信息和紋理特征，進行地物特征提取，如建筑物輪廓、道路線條等，進一步分析和描述地物的空間屬性[4]。高分辨率遙感影像測繪技術還涉及影像融合和三維模型構建。通過將不同波段、不同分辨率的遙感影像進行融合，可以獲得更加豐富和準確的地物信息。同時，利用立體影像配準和數字表面模型（DSM）生成技術，構建目標地區的三維地貌模型和建筑物模型，實現對城市地形和建筑物的精確測繪。

3.3" 實時動態測量技術

實時動態測量技術基于全球定位系統（GNSS）、慣性導航系統（INS）等傳感器，結合先進的數據處理算法，能夠實時獲取目標地區的位置、姿態和運動狀態信息。實時動態測量技術需要使用高精度的GNSS接收器和慣性導航裝置，以實時采集目標地區的位置和姿態數據。這些數據包括三維坐標、姿態角度等，能夠準確反映目標地區的空間位置和動態變化情況。通過實時動態測量技術采集到的數據進行實時處理和分析。采用先進的數據處理算法，對GNSS和INS數據進行數據融合和濾波處理，以提高數據的精度和可靠性。同時，利用地圖數據和城市基礎設施信息，對實時采集到的位置數據進行地理參考和空間關聯，實現對城市規劃區域的動態監測和定位。實時動態測量技術還能夠實現對城市交通、環境和建筑物等要素的實時監測和評估[5]。通過搭載傳感器和相機等設備，實時獲取城市交通流量、車輛行駛軌跡、環境污染情況等數據，并通過數據處理和分析，實現對城市交通狀況、環境質量和城市發展趨勢的實時監測和評估。

4" “多測合一”在城市規劃核驗測量中的實際應用

4.1" 實際應用案例介紹

在某大型城市的規劃核驗中，采用了“多測合一”的技術方法，以應對城市快速發展帶來的規劃管理挑戰。通過衛星遙感技術獲取了大范圍的高分辨率影像數據，包括城市區域的地貌、建筑物分布、綠地覆蓋等信息。同時，結合地理信息系統（GIS）數據，獲取了城市基礎設施、交通網絡、土地利用等多源數據。此外，利用全球定位系統（GNSS）對城市中各類地理實體進行實時定位和軌跡追蹤，獲取了城市動態變化的信息。在數據采集階段完成后，進行了數據處理與整合。利用遙感影像數據進行影像解譯和特征提取，提取了建筑物、道路、水體等地物要素，并進行了地物分類和分布分析。同時，將GIS數據與遙感數據進行整合，實現了城市各類數據的空間疊加和關聯分析，形成了全面、多層次的城市信息庫。采用了高精度測量技術，如激光掃描測量技術，對城市中重要地標建筑物、城市地形等進行了精確測量和三維建模，為規劃設計提供了精準的空間數據支持。此外，通過實時動態測量技術，對城市交通流量、環境污染情況等進行了實時監測和評估，為城市規劃的可持續發展提供了科學依據。利用“多測合一”的數據和技術手段，進行了城市規劃核驗的實際應用。通過對城市現狀的全面分析和評估，發現了城市規劃中存在的問題和矛盾，并提出了相應的規劃調整和改進建議。同時，將核驗結果與規劃設計相結合，為城市的未來發展和建設提供了科學指導和決策支持。

4.2" 實際應用效果評估

“多測合一”技術在城市規劃核驗中的實際應用效果見表1。在測量精度方面，應用前的測量精度為50 cm，而應用后顯著提高到2 cm，改善幅度達到96.00%，說明“多測合一”技術在測量精度方面取得了巨大成功。在數據整合時間方面，應用前需要48 h進行數據整合，而應用后僅需12 h，改善幅度達到75.00%，表明該技術顯著提高了數據整合的效率。在規劃調整建議采納率方面，應用前僅有60%的規劃調整建議被采納，而應用后這一比例提高到90%，改善幅度達到50.00%，表明“多測合一”技術為規劃決策提供了更為可靠的支持。在決策支持滿意度方面，應用前的滿意度為7.5分，而應用后提升至9.2分，增幅達到22.70%，說明“多測合一”技術在提升決策支持的質量和效果上取得了顯著進步。實際應用效果評估顯示，“多測合一”技術在城市規劃核驗中取得了顯著的成效，不僅在測量精度和數據整合效率上取得了巨大提升，還在規劃調整建議的采納率和決策支持滿意度方面取得了可喜的進展，為城市規劃的科學決策和可持續發展提供了重要支持和保障。

5" 結束語

在城市規劃核驗測量技術研究中，“多測合一”技術的應用為城市規劃和管理提供了重要的支持和保障。通過對各種數據源的整合與分析，實現了城市信息多維度、全方位的獲取和理解。“多測合一”技術在提升測量精度、優化數據處理效率、增強規劃決策支持等方面取得顯著成效。然而，也必須認識到城市規劃核驗是一個動態的過程，技術的不斷創新和完善是必要的。因此，需要不斷深化對“多測合一”技術的研究，不斷拓展這一技術的應用領域，以更好地滿足城市規劃和管理的需求，推動城市的可持續發展和進步。在未來的工作中將繼續努力，為城市規劃核驗領域的發展貢獻更多的力量和智慧。

參考文獻：

[1] 趙利華.“多測合一”背景下城市信息模型應用于空間規劃研究[J].經緯天地，2022（6）：79-82.

[2] 馬福星.“多測合一”背景下房產測繪變革思考[J].地理空間信息，2023，21（5）：129-132.

[3] 周鋒.“多測合一”在規劃監督測量中的技術應用探討[J].華北自然資源，2023（4）：134-136.

[4] 王琳，趙峰，劉春.“多測合一”的空間地理實體智能提取和構建方法[J].測繪通報，2022（S2）：245-249.

[5] 赫英超，國計鑫，劉晗.“多測合一”工作技術要點及質量控制措施探討[J].測繪與空間地理信息，2022，45（8）：196-199.

作者簡介：潘躍飛（1983-），男，測繪工程師。研究方向為測繪工程。