現代化城市規劃中的測繪技術應用

董 沖

臨沂市城市建設勘察測繪院 山東 臨沂 276000

在城市規劃管理的過程中，要充分地協調好城市的空間布局，切實地提高人們的生活質量，全面地考慮城市所擁有的經濟建設和環境建設等眾多的建設內容，這是一項與城市可持續發展協調的綜合性工作。

在復興進程中的中國，城鎮化發展的科技水平將會進一步提高，同時，不動產產業將會全面發展，整個市場化體系將會更加健全。也在規劃管理的過程中，出現了許多的創新問題，從而讓城市可以實現更為良性的發展，從而提高居民的生活品質。所以，在城市規劃實施的具體工作中，必須對各種問題進行全面的分析[1]。

在目前的城市規劃和建設進程中，規劃測繪工作是非常重要和必不可少的，在進行城市規劃的測繪工作時，需要全面的認識目前區域所具備的各種條件，此外，還需要對測繪數據進行進一步的精煉，以便測繪數據能夠為城市規劃工作提供更為專業的發展參考[2]。

從以上的角度出發，本文對在城市規劃過程中，怎樣對測繪工作進行優化的方法展開了較為詳盡的剖析，期望可以為我國的測繪工作和城市規劃工作提供一些借鑒。

1 基本概念

1.1 城市規劃的根本含義

城市在建造之前，要對設計方法、施工進度、預留空間等進行充分的考慮，這在道路、交通、公共建筑物、村鎮規劃等各個領域都有很好的體現。就其內容而言，可劃分為兩大類：一類是規劃與設計，另一類是建設與管理。其規劃與設計方案相對較為簡便，主要是通過圖像資料對氣候、水源和風向等要素進行綜合分析，得出一個較為理想的方案。按照資源、人口的流動和密度，以科學的發展思想為指導，進行資源的整合，實現人與自然的和諧統一。而在管理和建設方面，就比較復雜了，是以長遠的發展計劃為基礎，結合當地的實際情況進行的。在發展的歷史進程中，對未來進行了前瞻思考，體現了一種科學的、戰略的發展思路，即通過新與舊的有機融合，達到空間與時間的平衡發展[3]。

1.2 城市測繪的基本含義

城市工程測繪是將工程技術與城市規劃相結合，對地面起伏情況進行測繪，通過一定的測繪手段進行放大或縮放，并運用多種圖形和圖表，對現場施工進行記錄，制成地質圖，為施工、規劃設計、建筑設計提供準確的設計圖紙，豐富工程資料。當前，測繪工作已經成為國民經濟發展中的一項重要基礎性工作，尤其是重大工程中，測繪工作尤為突出。這對今后的工程施工有很大的影響。同時，隨著社會經濟的穩步發展，地形圖的規模也在不斷擴大。舉例來說，運用此方法，可編制出一份確定立體點位置的技術數據報告，畫出天然的土地和水系的形態。采用相應的軟件及測試工具，完成數據的采集及繪制。

2 現代化城市建設中測繪技術的意義

2.1 測繪技術是基本需求

城市的面積很大，僅靠視覺是不可能對城市進行整體的規劃和布局的。隨著互聯網時代的到來和城市化的加快，城市的信息化建設需要對區域數據進行采集、分析、測試和管理。通過測繪技術能夠很好地獲得城市地理自然環境、區域規劃、道路交通等信息。通過對這些基礎數據的分析，可以使相關部門更加直觀和全面地了解區域的基本情況，從而制定相應的建設方案[4]。

2.2 測繪技術是先決條件

中國的每一座大城市都有著各自不同的特色，想要在城市化的過程中，保留自己原本的特色，這個時候，就需要利用地圖技術，運用衛星、遙感、 GIS等技術，這樣可以讓相關的工作人員在城市建設的過程中，對城市的基本信息有一個比較全面的了解，從而可以在這個基礎上，更好地開展城市的建設工作。進而滿足人民群眾對城市基礎設施的要求，以及實現城市的功能性，讓城市化建設走上科學化的道路。

2.3 測繪技術是建設依據

沒有資源的開發，城市的建設就無法實現，因此，必須從數據中提取地形、地貌、地質等方面的信息。同時，科技人才也應發揮其在城市中所具有的優勢，為實現城市綠化與可持續發展，必須依托于測繪技術。

3 現代化城市建設中的測繪技術

3.1 衛星測繪技術的應用

在我國，利用人造衛星已經很普遍了。當前，我國的衛星圖像技術已經具有了很好的應用前景，它具備了測繪、資源采集等多種能力，可以全方位采集地表資源數據，并對其進行加工，形成1:50000基礎地理信息產品，除此之外，還可以對1:25000等規模較大的地形圖進行維護和升級，為生態環境保護、城市建設提供參照。

3.2 無人機技術的應用

無人機的出現，極大地便利了測繪技術的發展，人們可以在地面上設置航線，然后把飛機送到地面上，在天空中40-60度角范圍內拍攝，從多個角度對不同的建筑物進行拍攝，其成像中心區域可達0.1米，通過較高分辨率的低緯度影像的拍攝，可以獲得一幅完整的3D立體影像，并將影像呈現在人們面前。三維可視化是古建筑保護的重要手段，傳統的二維圖像是看不到的，但通過對古建筑進行三維重建時，可以將古建筑的墻體和屋頂一分為二，使其同時具有可視的特點。在拍攝過程中，首先可以將建筑物拍攝下來，再根據其對應的線路排列，形成一幅地圖。得到了與真實建筑物相同的三維模型，確保了模型的真實感[5]。

3.3 衛星遙感的應用

近年來，衛星遙感技術得到了快速發展，尤其是在技術方面取得了重大突破。遙感技術是對環境、自然、物體進行測繪的一種方法，利用光學纖維技術，將被測物體發出的光線以一種光譜的形式再現物體的形狀和形態。遙感技術在航空航天、陸地地貌測繪中得到了廣泛的應用，而將遙感數據與衛星平臺構建在一起，形成了一套完整的實驗網絡，能夠得到更多的數據和觀測范圍。因其使用方便，適用面廣，技術成熟，已被廣泛應用于中、小型地形圖及工程制圖中[6]。

3.4 GIS技術的應用

地理信息系統為土地信息的存儲提供了必要的數據，使得土地管理規劃更具技術性、持續性。采用數值模擬的方法，可省去在其他特殊情況下進行計算、設計和規劃的繁瑣工作。它最大的特點是能夠在現實環境中，對所采集到的數據進行實時處理，從而保證了數據的真實性。這是一個綜合了氣候，地質，水文等多層次信息的數據庫。目前，在制定國土空間規劃時，特別是在技術規劃指標評價中，已得到了廣泛的應用。它是土地綜合評價和規劃平衡的基礎，是土地資源開發利用的基礎。設計者可對土地利用總體規劃有較好的認識，并可作為思維及空間模擬的基礎。

地理信息系統是利用計算機的硬件和軟件，將各種數據以一定的格式輸入、顯示、存儲和輸出。地理信息系統的主要功能是存儲、編輯和更新信息。在城市發展過程中，需要整理、收集大量的原始數據，這些數據是非常龐大的，而地理信息系統可以很好地解決這些問題。地理信息系統能夠將地物劃分為兩類：房子，樹，道路。如橋等間斷的單個物體，如海拔，山脈，高度等，在存儲時，一種是以點，線，面的形式存儲，另一種是以列形式存儲，如柵格形式存儲。GIS作為一種優秀的空間分析工具，應用于城市發展，需要整合多種數據，并與實際情況進行對比。保證最后的數據準確無誤[7]。

現代三維技術為城市規劃和建設提供了一個跨平臺和跨部門的 GIS平臺，從而使城市中的各種地理信息資源得以共享。通過構建一個綜合 GIS信息平臺，可以實現對城市基礎地理信息的統一管理和共享，從而有效地解決了當前在城市規劃和管理中所存在的信息類型復雜、管理分散、信息平臺不整合等問題。以此為依據，實現了對現代城市三維空間的全方位管理，提升了城市規劃的專業化水平。

3.5 RTK技術的應用

RTK技術，又稱即時定位技術，其主要是通過在地面上設置的參照點，將衛星信號傳輸到地面，并進行實時分析，為今后的城市規劃建設奠定了堅實的基礎。在 RTK工作系統中，基準站和移動站相結合，可以獲得更準確的數據。尤其是在大都市，當車流越來越多，道路越來越多時，該方法的效果就會越來越好。

在城市繪圖工程中， RTK工作的應用步驟如下：

首先，針對區域特點，做好相關的前期準備工作，然后才能正式開展區域測繪工作。例如決定特定的名字，設置主機參數，轉換坐標等等。在 GPS工作中，對各個控制點進行定位，并進行工程放樣。

其次，在具體的應用場合， RTK施工系統需要提前獲取待測物體的實際座標，以便有效地完成后續座標轉換。而如今，絕大多數的城市，都需要獲取本地的獨立坐標，這就需要將 WGS與本地的獨立坐標進行準確的轉化。在實際情況下，根據測繪工程建設的要求，對 RTK的操作系統進行了設計。第一，將高等級 GPS控制點均勻分布于被測區域，以確保在接下來的測繪中，可以及時獲取被測目標的位置，并將其精確轉化為對應的坐標。第二，就是要在開闊地帶設立參考點，只有在這個空曠地帶，系統才能獲取到WGS所在的區域，才能將其轉化為三坐標[8]。

第三，為了更好地實施城市制圖，更好地發揮 RTK作業系統的功能，需要在流動站配備相應的接收機，在基準站配備相應的設備。通過提供準確、全面和可靠的數據信息，可以對模糊問題的解決進行合理的簡化，提高工作效率。在這一步中，測繪者可以選擇任意的參考點，并且可以根據地形情況，選擇地勢較高，電臺覆蓋范圍較廣的測點。在前期工作中，需要對周邊地形進行全面調查，確保靶區沒有 GPS反射，也沒有其他無線干擾，接收端的位置要在南北方向。技術員要在控制區域內設立基準站，并打開接收機以確保其工作的正確性。接著，技術員在接收器的一端輸入了控制點的編號，并輸入了一定的天線高度。在這一點上，需要特別注意的是，要保證一個基地能夠接收到超過五顆衛星的信號。在上述的安裝工作已經完成之后，技術員還需對流動站做進一步的調試，以便它的接收頻率能夠完全符合測繪項目的實際需求，并且檢查儀器的指示燈，如果出現了不亮或者不正常的閃光現象，就應該去檢修了。在確定 RTK的精度滿足有關的要求和標準之后，就可以進行后續的測繪工作了，將所獲得的野外測繪數據輸入到計算機系統，經過進一步的整理和計算，最終形成測繪文件[9]。

RTK施工過程中，受多種因素影響，應盡量避免，確保RTK施工的穩定。之所以會出現這樣的情況，主要還是因為GPS還是有一定的局限性。全球定位系統的確能夠獲得來自太空的高頻、低功耗的衛星信號，但是在穿越一些障礙物方面卻表現欠佳。實際上，如果目標在接收機與人造衛星之間，將會給信號的有效接收帶來不利的影響。有的甚至連門都是關著的。因此，全球定位系統在室內不起作用。同樣的，當存在著一些障礙物時，就會出現類似于隧道、海底之類的東西。

在樹林里，由于樹木太多，想要獲得有用的數據，也是一件非常困難的事情。但這一方法并非必須適用于開闊地帶，實際上也適用于有障礙物的情況；此外，還可采取適當的措施，使測繪精度得到提高。這就叫多個衛星，多個衛星一起使用，可以增加定位的精度。在正常情況下，一個地區的衛星數量應該在7到10顆之間。在有障礙物的情況下，在五顆人造衛星的幫助下，檢測的精確度可以得到改善。例如，在森林、建筑物等區域，GPS能夠定位到特定的地點，并且能夠接收到五個衛星，達到預期的目標與成果。

3.6 GPS技術的應用

GPS在城市測繪中的應用，可以實現對城市地理信息的采集、分析、歸納和集成，給城市的生產、生活帶來了很大的方便。GPS定位技術在測繪技術中的應用，首先要對所獲得的數據進行預處理，然后再進行相應的計算，從而判斷數據的正確性。在此基礎上，采用一種修正算法，實現了對數據的同步修正。例如GPS-RTK技術，它是基于 GPS定位，通過定點探測，最后獲得精確的坐標。在這個基礎上，對數據作出快速反應，具有很高的精確度。該技術和檢測方法已在農村、市郊和野外得到了廣泛應用。適用于城市及高速公路沿線的地形地區。另一方面，在地籍精細測繪工作中，應按照相關的測繪規范，對測繪資料進行科學的測定。比如地皮，地形，地線等等，而且誤差要求很嚴格[10]。

3.7 VR技術的應用

虛擬現實技術（VR）在國內獲得了較大的發展，它是一種可以模仿真實世界的計算機模擬技術，具有與人相同的感覺能力，可以進行交互。通過對現實狀況的深入分析，可以讓城市規劃者得到最真實的數據，從而更好的進行三維的城市規劃和建設，并且可以在多方案對比的基礎上，進行實時的空間分析，從而更好的提高城市的整體質量。當前，多媒體技術已被廣泛應用于我國城市建設的總體規劃，并能對城市建設的成效進行直觀的展示。

4 結語

近年來，隨著現代化技術的快速發展，現代化化城市在我國已初具規模。并表現出了發展的強大勢頭?，F代化城市的創建可以促進在文化、政治、經濟等各個領域中的公眾信息規范化，從而更好地為公眾服務，方便公眾監督，促進社會的健康發展。隨著城市規劃、地圖技術的不斷進步，城市的現代化進程越來越快，要實現城市的現代化，就必須將這兩種技術結合起來。在未來的發展中，要確保城市的規劃測繪技術與時俱進，更好的為現代化都市的發展提供支撐。