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關鍵詞: 城市規劃;城市仿真技術;虛擬現實
Abstract: In this paper, from the change of city planning under the background of the digital city, introduces the characteristics and the key technology of city simulation technology, describes its plays in the city planning work in the role and significance of.
Key words: city planning; city simulation technology; virtual reality
中圖分類號:TU984文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
1 引言
隨著城市社會科技的迅猛發展,社會對城市規劃、建設和管理要求越來越高,這是由城市規劃在城市發展中的戰略地位所決定的。然而過去傳統的城市規劃中,主要以感性規劃為主,存在自上而下命令式、強制控制等級式的管理體制,缺乏相應的客觀性、獨立性和權威性,公眾參與的缺失,也影響了規劃設計方案的科學性、前瞻性,影響了政府決策的宏觀和全局性的把握。
隨著計算機及網絡技術的飛速發展和數字化潮流的掀起,基于數字城市平臺上的虛擬學校、虛擬影院等應運而生。如何利用先進的計算機技術實現現代城市本身的數字化,是城市管理者、規劃部門、公眾所共同關心的問題,而城市仿真技術作為數字城市的支撐技術之一,也成為了當前各個領域所研究的熱點。
2 數字城市背景下城市規劃的變化
2.1城市規劃設計理念的轉變
隨著數字化、信息化概念的不斷深入,數字城市建設的不斷發展,傳統的城市規劃理念也受到了強烈的沖擊。傳統老式的靜態規劃面臨著向多階段過程轉化為一系列單階段問題逐個求解的動態規劃轉變,從簡單考慮資源配置的物質規劃向全面考慮社會經濟文化發展需要的精神規劃轉變,從集中式的由規劃設計專家評審到規劃設計人員、決策者和社會大眾三者共同參與的協作式規劃模式轉變,從行政管理到法制化管理的轉變。
數字城市的建立為城市規劃提供了數字平臺與技術基礎。它一方面使城市規劃所需要的一切信息通過數字技術表現出來,城市規劃和管理人員能夠從整體上了解和掌握城市各類信息,從更大和更廣的范圍研究和探討城市發展的一般規律。另 一 方面,通過數字城市提供的多種分析手段和模型,對城市現象進行更多的定量分析,從而進一步提高規劃的科學性、可操作性和前瞻性。規劃和管理工作者的觀念和邏輯思維也隨之發生重大變化,從工業社會的物質生產方式轉向信息社會和數字化社會的知識生產方式,思維從單一化轉向了多元化。
2.2城市規劃技術方法的轉變
(1)獲取信息的手段發生轉變。數字城市具備了海量數據存儲設備,高速寬帶的信息傳輸系統和高效智能的處理系統,規劃設計所需的大量數據也由傳統的現場踏勘方式轉變為室內數據處理方式,實現了城市規劃的現代化。
(2)規劃設計方案決策和表現方式發生轉變。數字城市的建立,使得規劃設計及規劃成果的表現由原來的二維平面轉變為可視化、動態化、形象化,使規劃人員可以利用多種分析手段和模型對城市發展現象、過程、趨勢進行量化分析和預測,使得規劃方案更加科學、合理、準確。
(3)公眾參與度發生轉變。對于城市規劃成果,利用可視化技術,通過網絡展現虛擬城市景觀,公眾可以實時、在線參與城市規劃,提出自己的意見和設想,在充分展現群眾的參與權和監督權的同時,充分體現出了規劃工作的公平、公正和客觀性。
3 城市仿真技術
3.1 概念及特征
通俗地講,城市仿真(Urban Simulation)就是將“虛擬現實”技術應用在城市規劃、建筑設計等領域。而“虛擬現實”(Virtual Reality)又稱為靈境技術,是一種用來構建和體驗虛擬世界的計算機技術。它具有實時的三維空間表現能力,自然的人機交互式操作系統并能給人類帶來身臨其境的感受。虛擬現實技術廣泛應用在軍事模擬、視景仿真、虛擬制造等方面。
城市仿真具備三個特點:(1)良好的交互性。提供了任意角度、速度的漫游方式,可以快速替換不同的建筑;(2)形象直觀,為專業人士和非專業人士之間提供了溝通的渠道;(3)利用數字化的手段,使得數據更新和維護變得非常容易。
3.2 關鍵技術
(1)3D建模技術
為了實現基于Web的三維虛擬城市,必須建立大量相應的3D模型和2D紋理素材。常用的建模方式有:常規的語言編寫3D模型、3DS建模輸出3D模型、規劃成果經過格式轉換生成3D模型、根據2D信息進行3D模型重建等等。
(2)真實感圖形的實時繪制技術
場景造型是構造虛擬現實系統的第一步,不同于傳統真實感圖形繪制算法,它追求的是圖形的真實感和高質量,我們往往需要通過一些算法在“真實”和“實時”之間尋求一種平衡,常用的包括光亮度計算、紋理映射技術和實時消隱技術等,以滿足我們的需要。
(3)立體聲合成和立體顯示技術
在虛擬現實系統中,如何消除聲音的方向與用戶頭部運動的相關性已成為聲學專家們研究的熱點;同時,雖然三維圖形生成和立體圖形生成技術已經較為成熟,但復雜場景的實時顯示一直是計算機圖形學的重要研究內容。
(4)交互技術
交互性能的高低是衡量虛擬現實技術水平的重要標志。虛擬現實中的人機交互遠遠超出了鍵盤和鼠標的傳統模式,三維交互技術、觸覺反饋是虛擬現實技術的難點。此外,語音識別與語音輸入也是虛擬現實系統的一種重要人機交互手段。
4 城市仿真技術在城市規劃中的應用
城市仿真技術應用于城市規劃,可以為城市規劃提供輔助設計、查詢分析、成果展示、模型更新等技術手段。人們可以將城市設計方案放入虛擬世界,考慮這些規劃方案對現實環境的影響,觀察方案是否合理、與周邊環境是否和諧,實現設計方案的推敲對比、評審,甚至實時地進行方案修改,同時結合城市規劃、城市建設進程,通過進行方案評審和成果入庫,動態更新城市模型,從而避免實際建造所消耗的資本和時間,對提高城市規劃和生態環境,降低城市合理規劃的成本,縮短城市合理規劃的時間有著非常重要的意義。
(1)規劃審批工作更具科學性。虛擬現實可視化,結合3D、GIS技術,具備了規劃方案的多方案比較、對照分析、通視分析、空間信息分析服務,地下管網及城市網線布局控制顯示功能,實現城市多維、多源、多尺度時態和動態數據的維護與更新管理,能解決規劃審批工作中的諸多難題。
(2)多部門協同工作更具共享性。城市仿真應用系統可實現三維數據庫動態應用與一體化管理,能為多部門提供便捷的城市立體空間數據信息共享,在根本上實現城市數字一體化管理進度。
(3)領導決策更具可依性。通過將具體項目在真實場景中進行多方案比較分析,提高了項目的可行性,也為領導層提供了直觀、真實、科學的空間綜合數據決策依據,提高了項目方案配比合理化水平。
(4) 規劃建設更具民主性。虛擬現實可視化,能夠實現網絡與市民公示。市民通過在線瀏覽共享和查詢分析,參與評論和投票,從而增加項目的民意性參與,樹立良好的市政形象。
(5)城市在線宣傳更具推廣性。虛擬現實可視化,可以對特定場所進行高精度渲染,可以預設待開發項目的規劃效果,為今后城市的在線宣傳與投資政策起到了巨大的直觀推動作用。
5 結束語
城市仿真技術作為信息技術中的一種新興技術,正在逐漸成為幫助城市規劃和管理的重要手段,它對于城市規劃的影響不僅表現在對城市規劃所需信息的采集、處理和利用方面,更為重要的是它改變了城市規劃內部信息流程和規劃部門與社會的信息交流與反饋機制,進而對城市規劃管理體制產生深遠的影響。隨著網絡技術和計算機軟硬件的發展,城市仿真技術在城市規劃管理中的應用將會更加廣泛,同時,城市仿真技術還可以拓展到如市政管理、公共交通、環境保護、地產開發、公安消防等其他領域的應用,可以實現各種道路系統設計的三維立體仿真,包括高速公路線路選擇、立交體系的仿真、城市交通仿真等,前景令人期待。
參考文獻:
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關鍵詞:寧陽縣;礦區概況;研究分析
中圖分類號:TD87 文獻標識碼:A1 礦區概況
興隆莊飾面花崗巖礦區位于寧陽縣東疏鎮興隆村一帶,東距寧陽縣城10km,南距蒙館公路2km,南東距東疏鎮駐地7km,北與汶上縣相鄰西距汶上縣城15km。
礦區地貌為平原,地形坡度較小,地勢北高南低。礦體大面積分布,上覆土層一般在1-2m之間。礦體遭受輕度風化,風化層厚度一般在6-8m之間。
礦石為中生代燕山晚期臥福山超單元興隆莊單元中粗粒二長花崗巖,完整基巖即為礦體,呈巖床狀。主要礦物成分為斜長石、微斜長石、石英、黑云母、磁鐵礦、木屑石等。
礦石自然類型為塊狀,總觀顏色呈淺灰白色,風化后呈黃灰色,顏色均勻一致,礦石結構均一,塊體密度為2.58g/c立方米。
石材加工后磨光面整體為淺灰色,光澤度較高,耐腐蝕,具有較好的穩固性能,抗壓強度及抗折強度均較大,吸水率為0.13g/c立方米,飽和抗壓強度為122.5Mp
a,肖氏硬度為77,耐堿度為99.98%,耐酸度為99.97%,干燥彎曲強度為9.5。能夠生產較大塊體的荒料,加工過程中不易破碎,板材成材率高,開采技術條件簡單,是較為理想的飾面建筑石料。因含有少量黑云母及磁鐵礦等鐵質礦物,似有銹點,故其市場商品名稱“銹石”,較純凈、不含鐵礦石者商品名稱為“白沙石”。
2 資源儲量估算
礦區面積27.33萬平方米,根據閔興石材公司及鄰近汶上縣境內的石材礦山生產情況及鉆探資料分析,地表以下10m以上為風化層,可利用礦層厚度40m左右,估算礦區花崗巖資源儲量為1542萬立方米,荒料率按80%計,荒料量為1234萬立方米,為一大型飾面花崗巖石材礦床。
3 規劃礦山規模
該礦區可建設兩座規模(荒料)為10萬立方米/年的大型飾面石材開采加工礦山企業,規劃開采荒料共20萬立方米/年,考慮不確定因素,礦區可采年限至少可達50年。礦山每年共生產荒料20萬立方米,成材率按80%計,成材量(可切割成板材的數量)為16萬立方米,按板材成材系數15(每1m3成材切割成15m2板材)計算,共可生產板材約240萬平方米。
4 市場分析
飾面花崗巖石材是當今建筑行業裝飾用量最廣、也較流行的中高檔裝飾材料,國際國內市場需求量一直很大,雖然受國際金融危機影響,國際市場受到一定沖擊,但由于我國實行拉動經濟的政策,國內的建筑用一直保持活躍,國內市場的未受大的影響。興隆莊飾面花崗巖屬中檔次飾面石材,目前閔興石材公司生產的板材業內稱為銹石,因礦石含有少量含鐵礦物日久腐蝕似鐵銹斑點而得名。還可生產標準薄板及加工生產光板、火燒板、異形板、文化石等系列產品用于室內裝飾,也可生產路沿石、臺階石和廣場地板石用于城市道路、廣場、大廳等建筑裝飾。經對市場調查,該花崗巖石材毛光板市場價格在70-100元/m2之間,且市場銷售前景較好。
5 礦山建設投資
每座礦山建設預計總投資4000萬元人民幣,其中地質勘查費用50萬元;辦理采礦許可證費用2150萬元(其中采礦權價款2000萬元,地質環境治理保證金80萬元,開發利用方案、安全監察、地災地環評價、土地恢復治理方案、價款評估等有關報告費用70萬元);基本建設包括三通一平共500萬元;采掘、運輸、加工設備及其他生產設備800萬元;流動資金500萬元。
6 經濟效益分析
每座開采規模為10萬立方米/年、投資4000萬元的石材礦山按每年生產板材120萬平方米、價格按70元/平方米計算,年銷售收入(70元/平方米×120萬平方米=8400萬元)8400萬元。礦山年支出為5680萬元,其中生產、管理綜合費用400元/立方米,計4000萬元(400元/立方米×10萬立方米=4000萬元);稅費(營業稅、增值稅、礦產稅、礦產資源補償費及其他管理費用)為總產值的20%,計1680萬元(8400萬元×20%=1680萬元)。礦山年利潤為年銷售收入減去年支出,為2720萬元(8400萬元-4000萬元-1680萬元=2720萬元)。礦山年上繳所得稅為年利潤益的33%,計為898萬元(2720萬元×33%=898萬元)。政府財政收益為各類稅費之和,為2578萬元(1680萬元+898萬元=2578萬元)。礦山年純利潤為年銷售收入減去年管理費用和年上繳各項稅費,為2894萬元(8400萬元-4000萬元-1680萬元-898萬元=1822萬元)。礦山投資收益率為72.35%(1822萬元/4000=45.55%),投資返還期為2.2年(1/0.4555=2.2)。
合計2座礦山共投資8000萬元,年開采荒料20萬m3,銷售收入1.68億元,政府財政年收益5156萬元,企業純利潤3644萬元。
7 礦權出讓及收益
7.1 由政府出資,委托具有資質的地質勘查單位對礦產資源進行地質勘查,包括測量、鉆探、測試、化驗等,查明礦區內地層、構造、巖漿巖情況、查明礦體的分布、形態及礦石質量測試各項技術指標、估算礦石資源儲量和荒料率,對市場行情、經濟效益進行分析,估算勘查費用100萬元。
7.2 針對查明的礦產資源,委托有資質的評估機構進行采礦權價款評估,評估費用20萬元。
7.3 對礦產資源采礦權依法進行出讓,工作費用20萬元。
7.4 對整個礦區分割為兩個礦區出讓,資源儲量1542萬立方米。按采礦權價款3元/立方米計算,價款總量為4626萬元,即政府在采礦權價款方面可收益4626萬元;除上交根據國家財政20%共925萬元外,地方財政收益3701萬元;除去上述勘查、評估和工作費用140萬元,地方財政可純收益3461萬元。
8 環境保護分析
通過對閔興石材公司及附近礦山的采礦環境分析,該地區水文情況簡單,不會產生大量的礦坑廢水,礦山灰塵較少、噪聲較低,不會對附近居民產生大的影響,產生較大影響的為礦山生產廢渣,因市場原因,目前生產的下腳料未能充分利用,且堆放還要占用部分土地,可考慮一是提高廢料的利用率,二是對一些確實不可利用的廢渣進行異地填埋,既要保護環境,又要盡量少的占用土地。
關鍵詞:基礎測繪測繪科技數字國土
中圖分類號:F323.24 文獻標識碼:A 文章編號:
國土資源是國計民生的根本依托,是經濟社會可持續發展的重要物質基礎。我國目前土地資源匱乏,隨著我國經濟的不斷發展,人地矛盾日益突出,新時期的國土資源管理工作,要以科學發展觀統領全局,繼續加強對國土資源的宏觀調控,構建人與自然以及人與人之間的和諧,促進國民經濟持續健康平穩地運行。“數字國土”工程的主要目的是全面促進國土資源調查評價信息化、政府管理信息化和信息服務社會化,在重點完成國家級任務的同時,帶動地方部門信息化建設。
一、基礎測繪的概念
基礎測繪是指為國民經濟和社會發展以及為國家各個部門和各項專業測繪提供基礎地理信息而實施測繪的總稱。人類活動的信息80%與地理位置相關,地理信息就像是人的第三只眼睛,通過遙感航拍、全球定位,地理信息系統對數據的處理還原,對包括地名、境界等人文要素所對應的空間位置和空間范圍,進行準確描述。基礎測繪的目的就是要建立和更新地理信息系統,就是要擦亮我們的第三只眼睛。基礎測繪是要建立全國統一的測繪基準和測繪系統,進行基礎航空攝影,獲取基礎地理信息的遙感資料,測制和更新國家基本比例尺地圖、影像圖和數字化產品,建立和更新基礎地理信息系統,因而是土地資源管理必不可少的重要資料。
二、“數字國土”的概念
國土資源是一定疆域內的自然資源,包括土地資源、礦產資源、水資源、森林資源、草原資源、氣候資源、能源資源以及自然景觀旅游資源等,它是國民經濟和社會發展的物質基礎。我國國情及其在世界經濟體系中的特點,決定了長期以來主要是依靠本國的資源開發來發展經濟。我國經濟各項成就大都是在國土資源開發利用的基礎上取得的。然而,在人口增加和社會經濟發展的壓力下,我國目前國土資源狀況并不樂觀:耕地減少、林地萎縮、湖泊變小、城鎮擴張、土地退化,國土資源短缺日趨嚴重,生態、環境形勢嚴峻。為順應經濟全球化、全球信息化的發展趨勢,為使國土資源工作更好地適應我國可持續發展的需要,總結國內外經濟發展的經驗教訓,國土資源部設立“數字國土”工程,旨在通過信息基礎設施建設,加速實現國土資源調查評價、規劃、管理、保護和合理利用的現代化,為全社會提供方便快捷的國土資源信息服務,充分發揮國土資源在國家社會經濟發展中的基礎性、公益性和戰略性作用。實現對國土資源科學管理與規劃,必須實施國土資源動態監測。“數字國土”就是把國土方面的有關信息數字化,其本質上是一個信息系統。它是以國土資源為研究對象,以現代化基礎測繪技術為支撐的。
三、基礎測繪為“數字國土”的構建提供堅實的基礎
基礎測繪承擔著為經濟建設、國防建設、科學研究、文化教育、行政管理、人民生活等提供測繪基準、基礎地理信息以及測繪技術服務的責任。它是提高管理效率和管理水平、增強決策能力和決策水平的重要手段,是事關國家、國家安全和民族利益的重要工作。在傳統的模擬測圖時代如此,在今天的數字化、信息化時代,基礎測繪更是國家經濟社會發展的一項不可或缺、不可替代的基礎性工作。
隨著經濟全球化步伐的加快和信息化浪潮的迅猛發展,如今,數字地球已成為發達國家為搶占科技、經濟制高點的一個與信息高速公路相提并論的戰略。數字地球的核心思想,就是用數字化的手段整體性地解決地球上與空間位置相關的問題,以及最大限度地利用信息資源。數字中國地理空間框架的核心內容就是基礎地理信息。因此,建設數字地球、數字中國,必須基于地理空間框架,而基礎測繪正為數字中國提供了統一的、權威的地理空間公共平臺。發展基礎測繪,就是為數字中國構建地理空間框架。
隨著以"3S"為代表的現代化測繪高新技術的不斷推廣與應用,基礎測繪得到迅猛發展,數字化的測繪生產模式與技術體系已經建立,并逐步由傳統測繪向現代地理信息產業轉化,基礎測繪已經被納入國民經濟發展計劃之中,成為城市規劃與國土資源管理的有力保障、社會各相關產業發展的重要依托。基礎測繪的成果是“數字國土”構建的基礎與前提,因此,發展“數字國土”必須首先依據基礎測繪的資料和成果,建設空間信息基礎設施,制定空間數據標準,建立地理數據的共享機制,使全社會都能充分共享地理空間數據。
基礎測繪部門以現代化測繪技術為手段,對自然地理要素和地表人工設施的形狀、大小、空間位置及其屬性等進行測定,主要包括:測量控制網(平面與高程)、各種比例尺基本地形圖、各種比例尺的正射射影像圖、數字高程模型、現狀公用設施及相應的屬性信息。這些信息滿足了“數字國土”建設發展的需要,也為構建“數字國土”打下了堅實的基礎。我淮安市國土資源局積極組織開展基礎控制工作,建立淮安市統一平面坐標系統和高程基準。截至2008年底,完成控制面積9945平方公里,我市共布設D、E級GPS控制點約470個,三等水準控制測量路線約550公里,四等水準控制測量路線約2400公里,以及淮安全市DOM成果1815幅,這些基礎控制成果不僅在第二次土地調查工作發揮著很重要的作用,也成為了構建“數字淮安”的基礎數據。
四、構建“數字國土”更好的促進基礎測繪的發展
常規的國土資源規劃和設計都在基礎測繪人員提供的測繪圖件、資料下進行。由于測繪與規劃設計嚴重脫節,既不能發揮測繪人員對規劃設計的參與作用,又難以使規劃設計人員吃透客觀實際的信息,因而不利于提高規劃設計工作的質量和效益。 “數字國土”的建設推動了測繪成果的信息化進程,拓展了基礎測繪的應用領域,加快了測繪科技創新的步伐,加速了基礎測繪由傳統模式向基礎地理信息產業的轉化,為基礎測繪發展提供了新的契機。面對新的契機,測繪部門應該緊緊把握現代測繪的發展方向,加快新的測繪技術的研究,促進基礎測繪成果和資料的高效利用與空間信息共享,將基礎測繪發展到一個新的境界。
“數字國土”的建設是一個龐大的系統工程,而空間地理信息是構建”數字國土”的基礎數據源,這就要求測繪部門提供高精度的、現勢性好的地理空間信息。這就促使了基礎測繪部門首先要規范生產與質量管理體系。作為數據源的提供者,測繪部門必須要把質量關,建立健全數字化產品的質量管理體系,提供及時準確的現勢性好的基礎測繪成果資料和空間數據。其次,建立和完善基礎地理信息的更新機制,要充分利用各種現代化測繪手段,確保各種系列比例尺數字地形圖的適時更新。再次, 加大對基礎測繪隊伍的建設,提高測繪保障能力,通過學習政策法規,加大對測繪人員的業務培訓,從而提高測繪人員的政策和業務水平,切實做好基礎測繪的組織實施工作,保質保量完成各項任務。
以構建“數字國土”為契機,必將促進基礎測繪和現代化測繪技術的更快發展,以適應現代信息社會發展的要求。
五、基礎測繪和“數字國土”有機結合更好的服務國土資源工作
“數字國土”是一個龐大的系統工程,基礎測繪是數字國土的基礎系統工程,基礎測繪為“數字國土”提供基礎數據集,基礎測繪的數據成果和空間信息基礎設施是建設“數字國土”的基礎,而作為這些地理信息的生產者,基礎測繪部門有著至關重要的作用,促使測繪部門積極發展勘測科技,加強勘測科技的研究,全面提高測繪技術的發展。而測繪技術的全面發展又提供了更加及時準確安全的基礎數據和空間信息,為“數字國土”的構建提供了堅實的基礎。
因此將基礎測繪和“數字國土”有機的結合在一起,以“數字國土”的構建為契機,積極發展勘測科技,加強勘測技術研究,全面實現數字測繪;同時充分利用現代化測繪的科學技術,建設基礎空間信息系統,促使“數字國土”更快更好的構建成功。只有將二者有機的結合在一起,才能更好的緩解我國的用地矛盾,更好的為城市規劃和國土資源管理服務,實現經濟社會可持續健康發展。
(作者單位:淮安市國土資源信息中心)
參考文獻:
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沙從術,魏利敏等.談基礎測繪與數字城市建設.工程建設與設計 2006年06期
[關鍵詞]數字城市;城市地理系統;城市信息建設;智慧城市
中圖分類號:P208 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0197-01
1.引言
數字地球(DigitalEarth)這一概念是1998年l月美國副總統戈爾在《數字地球―認識21世紀我們這顆星球》的報告中提出的。“數字地球實質上是信息化的地球,包括地球大部分要素的數字化、網絡化、智能化、可視化的全部過程。建立數字地球就是采集地球上多層次、多源、多時相和多種格式的空間信息,按照地球上的地理坐標,建立一個完整的信息模型,包括資源、環境、經濟和社會等在內的多維數字化描述。它的核心是要充分利用全球海量空間數據和信息資源,實現信息共享。
數字城市是數字地球的重要組成部分。城市是區域政治、經濟、文化、軍事、信息和物流的中心,它在整個社會發展過程中起著舉足輕重的作用。現代化城市是一個規模龐大、結構復雜、功能綜合、因素繁多、動態發展的區域空間。數字城市是以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎,以寬帶網絡為紐帶,綜合運用3S(RS、GPS、GIS)、遙測、模擬等技術對城市的基礎設施、功能機制進行信息自動采集、動態監測管理和輔助決策服務的技術系統閉。數字城市是信息社會的重要部分,同時也是數字地球技術的集中表現。
當前, 城市地理信息系統(UGIS)是城市信息領域的研究熱點。數字城市對UGIS的發展提供了一個整體性的思路,是UGIS的深化與發展。UGIS要以數字城市思想為指導, 在開發建設中面向UGIS。
2.城市地理信息系統現狀
UGIS 主要對城市空間各種信息按地理坐標空間位置的形式采集、存儲、管理、更新、分析,是為城市信息管理、規劃、建設、科學決策提供服務的先進的科技手段。目前,全國許多城市都建成了城市地理信息系統。多數城市是首先建設城市基礎地理信息系統的,然后根據需要建設專業地理信息系統,如城市規劃、地下管線、電信等地理信息系統,都取得了很好的經濟和社會效益。隨著城市信息化進程的不斷推進,人們對城市地理信息系統提出了新的要求。如UGIS服務于各行各業、各個層次,需要地理信息數據能共享和互操作;人們對地理信息的認識、理解和需求越來越高,要求提高地理信息的可視化水平,加快三維地理信息系統(3D-GIS)、虛擬地理信息系統(VR-GIS)的開發。UGIS 正迫切需要向集成化和整體化方向發展。
3.城市地理信息系統在城鄉規劃中的作用
基礎測繪是國民經濟和社會發展不可缺少的一項基礎性、前期性的公益事業,是我國經濟、社會發展的動力所在。數字測繪是測繪先進生產力的重要內容之一。其服務范圍涉及與地理信息有關的國民經濟和社會發展諸多領域,數字測繪成果和地理信息技術在政府宏觀管理、科學決策和社會信息化建設中發揮著重要作用。當前,一提到城市建設、工程建設,就反射性地想到“規劃是龍頭”,但很少有人知道和重視,作為規劃的必要前提和載體之一的城市地理信息,是“規劃設計”的保障。一座城市在編制或修編城市總體規劃時,基礎地理信息數據的支持就顯得尤為重要了。為了提供有效的基礎地理息數據,測繪部門以目前各種基礎地理信息作為基礎,進行專題數據分析統計,建設數字城市,為專項規劃研究和最終的規劃修訂提供科學可信的技術支持。
4.城市地理信息系統在智慧城市建設中的作用
伴隨網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新的民主化進程,知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之后信息化城市發展的高級形態。智慧城市以新一代信息技術為支撐,面向知識社會環境下的創新,通過物聯網、云計算等新一代信息技術以及維基、社交網絡、FabLab、Living Lab、綜合集成法等工具和方法的應用,實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯、智能融合的應用以及以用戶創新、開放創新、大眾創新、協同創新為特征的可持續創新。隨著經濟的快速發展,信息化建設在經濟發展中的戰略地位日益突出,已經成為國內外普遍關注和競相投資的焦點。我們必須充分認識加快信息化建設的重大意義,認清加快信息化建設對國民經濟發展的重要性。應當看到,目前我們國家的信息化建設還遠遠不能適應經濟發展的要求。
我們要對信息化建設予以高度重視,把信息工作和經濟建設有機地結合起來,推動我國經濟持續、穩定、健康地發展。經濟發展越快,對基礎測繪需求就越大,要求越高。無論是對傳統產業的改造、優化和升級,還是政府宏觀管理決策、社會公共服務,加快電子政務、電子商務、智能交通等建設都需要地理空間信息的支撐。推進智慧城市建設,必須加快基礎地理空間數據庫的建設,從而為其提供堅實的空間基礎。
5.數字城市對UGIS 提出了新的挑戰
數字城市是知識與技術創新的結果,它的建設與實施依賴多項技術作為支撐。首先它需要數字地球的一系列關鍵技術。如空間數據獲取、空間數據的存儲與管理、超媒體空間信息系統、地理信息的分布式計算、無級比例尺數據庫、空間數據融合、虛擬現實技術、元數據(Metadata)等。此外,它還應側重于下列技術:真三維地理信息系統、虛擬現實地理信息系統、數字城市的結構與體系模型、數字城市的運行管理技術、數字城市的功能體系等。就當前來說,數字城市依賴城市信息科學發展的一系列技術,如遙感技術、空間定位技術、遙測技術、UGIS 技術等,而且對它們具有新的要求。
6.UGIS建設應具備數字城市的發展思路
在當前UGIS建設中,由于缺乏統籌規劃、統一標準,管理立法、標準和規范制定比較落后,UGIS成果難以滿足數字城市建設的需要。實際上,數字城市中的許多思路與工作在UGIS 中已加以考慮或付諸實施,但其中有許多困難,有許多地方不能令人滿意,有許多問題有待解決。其更主要的原因是缺少數字城市這樣的高層次發展思路和戰略目標。目前從城市整體的層次上整合城市地理信息的時機已成熟,UGIS在其中充當基礎工作,在自身發展的同時要考慮到數字城市的需要,對有些問題應首先考慮解決。
(1) 數據和系統的標準化、規范化。
(2) 三維地理信息系統的建設。
(3) 元數據庫的建立。
(4) 歷史數據的保存。
7.結束語
UGIS發展至今,在技術與應用方面已逐漸成熟,數字城市為它躍上新臺階提供了契機。建設數字城市是UGIS 發展的必然趨勢,是UGIS的深化與提高。探討數字城市與UGIS的關系,有助于UGIS在開發建設中,面對數字城市提出的新挑戰和更高要求,及早具備數字城市這樣高層次的思路, 用數字城市整體戰略思想指導自己的發展, 并抓住數字城市拓展的城市地理信息產業化的新機遇, 在產業化的進程中求發展、求創新, 為早日建成數字城市, 實現城市信息化打好基礎。
參考文獻
[1] 朱炳貴.數字城市與城市地理信息系統[J].測繪科學研究,2002,8(1):0026-04.
【關鍵詞】城市規劃測繪;數字城市建設
1前言
隨著科學技術的發展和人們生活的需要,越來越多的城市把目光都放在了數字城市的建設之上,一些城市已經完成了城市數字平臺的建設,并認為這個平臺是數字城市建設的基礎,然而一般性的數據庫的日常管理和及時更新的投資比較大,而且使用周期也很長。城市規劃測繪與數字城市建設的投資一般比較巨大,所以一般由政府部門介入,在其城市所屬的地域之內應用3S技術、攝影測量和衛星影像等測繪出城市的地形形貌數據,經過整理分析形成相關的數據。然而,在很早之前部分城市就建立過相關的數據模型,但應后期的種種因素導致數據庫不能進行有效的維護而失去作用。
2城市規劃測繪和數字城市建設的介紹
城市規劃測繪目前被作為數字城市建設當中比較重要的任務來完成,同時伴有一定的預期行和福利性。其主要任務在于對城市的基礎數據進行收集和整理分析,之后以輻射的形式擴散到四周,最終形成一個比較完整的數字化城市網,同時也滿足了數字化城市建設和創新的原則。數字城市的最初的定義形成的靈感來自于將城市的職能部門的功能和信息進行不同的分割,同時將城市的發展和數字建設進行了相互的結合,目的在于能夠符合城市治理規劃以及應用系統的智能化和自動化的需求,而且這也是當前科學技術不斷發展催生的事物,從某種角度而言也是對城市建設的一種創新驅動。但對于數字城市的角度分析,可以分為廣義和狹義的兩種。廣義上的數字城市建設就是對城市進行全面的信息化,具體就是依靠寬帶多媒體信息網絡的搭建以及GIS系統的使用,來對城市中比較重要的信息進行資源整合,已達到信息化城市的目標。除此之外,我們也可以對遠程教育、網上醫療和信息家電等項目信息化,也可以搭建信息化政府和社區,以便為國家和社區的人民帶來大的收益。從狹義的角度來分析,可以將數字城市的建設比喻為一項工程,然后依靠GPS、RS以及GIS等技術,同時能夠很好的結合數字城市的相關理論,再在空間信息資源積累到一定程度之后,來建設一個信息系統比較完善的基礎建設,最終做到為城市規劃、建設、管理以及經濟、環境等做貢獻。
3關于城市規劃測繪以及數字城市建設二者之間的關系
一般對于城市規劃測繪來說,其屬于是一項具有建設性的城市基礎設施工程,有利于指導數字城市框架的建立過程,對于這一進程的推進有著非常重要的價值和意義。一般來說,城市規劃測繪能夠獲得非常豐富的地理信息數據,而數字城市的建設可以直接使用這些地理數據信息,有利于加快城市建設中涉及到的空間信息及時的應用和擴散,為城市建設提供了非常廣闊的實踐空間,同時也加快了搜集城市地理信息的效率,開拓了更為便捷的實施途徑。另外一點,結合當前國民經濟以及社會經濟的發展情況而言,城市規劃測繪與數字城市建設二者之間具有非常緊密的關系。尤其是測繪過程中,隨著勘測技術的快速發展,測繪技術已經明顯的革新,這樣能夠充分地融合與數字城市的建設進程,進而形成了一種合力作用,共同積極的促進城市的建設。此外,如何進一步完善空間信息系統也是非常重要的一點,必須要在城市規劃的發展過程充分的考慮,這樣才能有利于充分的發揮資源的互助優勢,進而加快實現數字城市的建設目標。
4數字城市建設背景下城市規劃測繪中存在的問題及策略
首先,我國當前的城市規劃測繪同數字城市建設之間缺乏一些關鍵性的共享機制。由于我國各地區的城市規劃測繪存在明顯的發展差異,導致了一些關鍵性的共享以及共建機制并不能體現在城市的發展規劃之中,所以說要合理的統籌城市規劃測繪與數字城市建設,將兩個部門進行有效的合并,制定統一的規劃原則以及標準,形成一種上下結合的規劃管理體制,達到相互吸收、共同發展的目的,科學的合并城市規劃與數字城市建設管理部門。其次,從城市建設規劃的管理部門的角度出發,沒有認清楚自身的部門的職能,不重視基礎測繪,現在很多的管理部門對于自身的城市規劃測繪與數字城市建設戰略都缺少有效的執行監督與控制。甚至在制定自己的年度計劃時,經常忽視了城市規劃與數字城市建設方面的計劃目標,即便意識到城市規劃與數字城市建設時往往都忽視了其長遠的計劃。這也是當前城市規劃測繪必須要解決的思想問題。另外,在測繪人才管理方面也存在不足,在人才自身素質還存在綜合隊伍結構都存在不均衡的問題,需要提高技術人員的職業素質。所以要大力吸引和培養城市規劃測繪與數字城市建設方面的人才,更有效地發揮其規劃能力,從而能夠實現自身的價值,要注意采取多種方式來做好吸引和培養城市規劃測繪與數字城市建設人才。最后,在城市規劃測繪的深度與廣度方面也存在著諸多問題,社會化程度有待提高,測繪范圍亟需擴大。隨著技術水平不斷發展,城市規劃與數字城市建設技術也在持續進步,涉及越來越多的專業知識。城市規劃與數字城市建設的規劃水平必須要有不同的側重點,另外在進行政府城市規劃與數字城市建設時,要及時調查地方的實際情況進行有效的預測和調研,增加城市規劃與數字城市建設的項目對變化的環境的應變力。
5結語
從國民經濟發展的大局出發來看,城市規劃測繪和數字城市建設盡管具備不同的概念,但是城市規劃測繪離不開數字城市建設,數字城市建設也離不開城市規劃測繪。城市規劃測繪是基礎工作,而數字城市建設是發展的方向,只有合理的統籌城市規劃測繪和數字城市建設這兩方面的積極因素,才能不斷地提高社會建設的經濟效益。總而言之,數字城市的建設屬于是比較龐大的系統工程,城市基礎測繪信息庫為數字城市的建設提供了基礎信息支持,同時借助城市規劃測繪來進一步的更新完善基礎信息庫,這對于城市建設具有非常重要的意義。
作者:李名 夏文文 馬強 單位:青海省基礎地理信息中心
參考文獻:
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