摘要：随着我国社会主义市场经济的加速发展，城市化进程在不断加快，城乡发展的差距不断加大，城乡矛盾的日益突出，这对我国社会主义现代化建设产生了不利的影响。城乡协调发展关系到我国社会的协调发展和现代化的最终实现。城乡规划作为一种空间战略规划，在城乡统筹发展过程中有着难以替代的作用。城乡规划具有典型的空间分布以及空间相关性，利用3S技术强大的空间分析、快速的空间信息采集以及准确的空间定位功能，可以对其进行有效的管理和分析。
关键词：3S技术；城乡规划；遥感；地理信息系统；全球卫星导航系统
一、引言
随着我国社会主义市场经济的加速发展，城市化进程在不断加快，城乡发展的差距不断加大，城乡矛盾的日益突出，这对我国社会主义现代化建设产生了不利的影响。城乡协调发展关系到我国社会的协调发展和现代化的最终实现。城乡规划作为一种空间战略规划，在城乡统筹发展过程中有着难以替代的作用。城乡规划具有典型的空间分布以及空间相关性，利用3S技术强大的空间分析、快速的空间信息采集以及准确的空间定位功能，可以对其进行有效的管理和分析。
二、3S技术
3S技术是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球卫星导航系统（GNSS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术的结合，是多学科高度集成对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。三者相互独立而在应用上又密切相关，分别在空间信息采集、动态分析与管理等方面各具特色，且具有较强的互补性，使得3S技术在应用中紧密结合，并逐步朝着一体化集成的方向发展。3S技术及其集成应用已经成为空间信息技术和环境科学的一个重要发展方向。其中，GNSS主要用于目标物的空间实时定位和不同地表覆盖边界的确定；RS主要用于快速获取目标及其环境的信息，发现地表的各种变化，及时对GIS进行数据更新；GIS是3S技术的核心部分，通过空间信息平台，对RS和GNSS及其他来源的时空数据进行综合处理、集成管理及动态存取等操作，并借助数据挖掘技术和空间分析功能提取有用信息，使之成为决策的科学依据。
（一）RS（Remote Sensing，遥感）
遥感通常是指通过某种传感器装置，在不与研究对象直接接触的情况下，获得其特征信息，并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。在遥感技术中，探测、记录电磁波的仪器称传感器，而搭载这些遥感器的移动体叫做遥感平台，包括无人机、飞机、人造卫星等，甚至地面观测车也属于遥感平台。通常称用机载平台的为航空遥感，而用星载平台的称为航天遥感。航空遥感的灵活性大、针对性强、信息的几何分辨率高。航天遥感的通用性强，卫星可以长期在太空飞行，在较短周期内对相同地物反复观察（一日数次或隔数十日一次）。经传感器获取的信息一般是图像信息，也称遥感影像。获得遥感影像后可以进一步辨认地物的空间分布、有关属性，这就是判读、解译。
（二）GIS（Geography Information System，地理信息系统）
地理信息系统是一门以计算机为基础、处理地理空间信息的综合技术，它已广泛应用到和地理空间有关的各个领域。地理信息系统最基本的功能是将分散收集到的各种空间、属性信息输入到计算机中建立起有相互联系的数据库，提供空间查询、空间分析以及表达的功能，为规划、管理决策服务。当外界情况变化时，只要及时更新局部数据，就可维持数据库的有效性和现势性，数据库的规模、内容可逐步扩大、充实（也可缩减），查询、分析、表达功能也可逐步增加。
（三）GNSS（Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统）
全球卫星导航系统是随着现代科学技术的发展而建立起来的新一代卫星无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、高精度和实时性的导航、定位和授时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和标准时间，在大地测量和工程测量的精密定位方面应用广泛。GNSS的四大全球系统分别为美国的GPS（GlobalPositioning System，全球定位系统）、俄罗斯的Glonass（Global Navigation Satellite System，格罗纳斯系统）、中国的Compass（北斗卫星导航系统）和欧盟的Galileo（伽利略系统）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些全球卫星导航系统在系统组成和定位原理方面具有许多共通之处，但由于美国的GPS系统最早建成和投入使用，系统最完善，应用领域最广，拥有用户最多，导致GPS几乎成了GNSS的代名词。
三、3S技术在城乡规划中的应用
（一）规划空间数据成果坐标转换
我国分别于上世纪50年代和80年代建立了1954年北京坐标系和1980西安坐标系，测制了大量的不同比例尺地形图，这些地形图在国民经济、社会发展和科学研究中发挥了重要作用，但限于当时的技术条件，我国大地坐标系基本上是依赖于传统技术手段实现的。
随着生态文明的深化建设、国土规划和多规合一的全面实施，空间数据在跨部门共享中的本底作用日益突出。经国务院批准，我国自2018年7月1日起全面使用2000国家大地坐标系，到2018年全面完成2000国家大地坐标系转换工作。2000国家大地坐标系是我国自主建立的，能够适应现代空间技术发展趋势的地心坐标系。我国城乡规划部门使用的空间数据成果均需利用3S技术手段转换到2000国家大地坐标系。
（二）空间数据采集与更新
现代空间数据主要由DOM（数字正射影像图）、DEM（数字高程模型）、DRG（数字栅格地图）、DLG（数字线划地图）以及复合模式组成。空间数据是进行城乡规划建设、环境监测、农业建设、交通、水利等大型工程建设、重大灾害监测预报和科学研究以及国防建设等必不可少的基础资料。随着社会经济的快速发展，城乡规划和建设也发生了深刻的变化，越来越多的城乡建设正在向现代化和信息化迈进。为了适应日新月异的城乡建设，空间数据的更新与采集由传统的全野外数字化成图改变为航空摄影测量数字化成图，以缩短成图周期，提高生产效率，快速、准确地提供空间绘数据。
（三）现状调查
城乡规划的初始阶段是现状调查，利用传统的技术手段进行调查，往往要耗费大量的人力、物力、财力，却难以实时、准确地获取地表信息。利用遥感技术可以快速、准确进行地形地貌、湖泊水系、绿化植被、景观资源、交通状况、土地利用、建筑分布的调查；利用地理信息技术则能将大量的基础空间信息和专业信息进行数据建库，实现空间信息和属性信息的一体化管理与可视化展现，提供直观的空间查询和统计工具，克服了CAD计算机辅助制图的局限性。
（四）空间查询与分析
空间查询，是指基于给定的空间和属性约束条件从空间数据库中查找指定空间对象及其属性的过程。例如，可查出某地块中包括哪些基础设施，某条设计公路穿过哪些地块及该地块属性等。空间数据查询不仅能给出查询到的数据，还应以最有效的方式将空间数据显示给用户。例如对于查询到的空间对象的属性数据，能以表格、统计图表的形式显示，或根据用户的要求来确定。空间数据的最佳表示方式是地图，因而，空间数据查询的结果最好以专题地图的形式表示出来。
空间分析主要包括邻近分析、网络分析和栅格分析。邻近分析，产生离开某些要素一定距离的邻近区是地理信息系统的常用分析功能。例如：产生点状设施的服务半径缓冲区、道路中心线两侧等距边线缓冲区、历史性建筑和文物建筑的缓冲区。网络分析，估计交通的时间、成本，选择运输的路径，计算网络状公共设施的供需负荷，寻找最近的服务设施，产生在一定交通条件下的服务范围，沿着交通线路、市政管线分配点状供应设施的资源等，是地理信息系统典型的网络分析功能。栅格分析，比较常用的栅格功能有：坡度、坡向、日照强度的分析，地形的任意断面图生成，可视性检验，工程填挖方计算，根据点状样本产生距离图、密度图等。
（五）动态监测
利用遥感技术进行规划动态监测工作，主要利用多源、多时相遥感影像经过几何纠正、配准、融合等预处理，使多源空间数据统一在同一空间坐标系内，从而进行变化信息粗提取，采集变化图斑，叠加城乡总体规划图，分析得出变化图斑的规划用地性质、面积、变化前后几期用地性质及涉及城市绿线、紫线、黄线和蓝线等城乡规划强制性内容的图斑数量及面积，提交规划部门核对变化图斑审批情况并上报部、对图斑和审批情况分析提出重要建议。
四、总结
随着空间技术、计算机技术和信息技术以及通信技术的发展，以3S技术为支撑的测绘科学技术正广泛应用于城乡规划。3S技术在城乡规划设计分析中为其各方面的有序合理进行有着重要作用，为城乡规划的发展奠定了坚实的基础。
论文作者:陈序稳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签：空间论文; 遥感论文; 技术论文; 坐标系论文; 数据论文; 城乡规划论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第24期论文;