测绘地理大数据在城乡规划中的应用分析

测绘地理大数据在城乡规划中的应用分析
郑 学
（山东省国土测绘院，山东 济南 250001）
摘 要：文章以文献对比法和案例分析法，介绍了测绘地理大数据的形成过程及形成背景，并列举了地理大数据在城乡规划中的典型应用案例，即三维规划仿真系统、基于三维地理空间的城市竖向规划及基于快速生成的多种规划方案，阐述了测绘地理大数据在城乡规划中的具体应用，为进一步探究城乡规划中测绘地理大数据技术应用思路的创新奠定了坚实的基础。

关键词：测绘地理大数据；城乡规划；应用中图分类号：TU984；P204 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）08-0265-02
作者简介：郑学，男，工程师，研究方向：测绘。

信息技术的发展推动了大数据技术的创新应用，如今大数据技术已经逐步融合到社会各领域发展中。

在城乡规划工作中，由于涉及数据类型较多，如地理测绘数据、设计数据信息等，促使城乡规划工作机制的创新发展。

地理测绘工作作为具有先导性质的工作类型，需要提供广泛的数据资料，在面对海量化的数据信息时，需要借助测绘地理大数据技术，搭建高效的数据模型，为城乡规划发展提供可靠依据。

1 测绘地理大数据的形成及其在城乡规划中应用的特点
1.1 测绘地理大数据的形成
现代测绘技术不断发展，实现了测绘地理数据搜集及处理能力的大幅提升，从测绘数据的获取上，形成了以卫星、航空、地面测量机器人、地下物探雷达等为一体的测绘地理大数据搜集模式，为数据的高效处理奠定了坚实的基础。

近年来，随着我国各地区对测绘地理工程建设的重视程度加大，在测绘地理信息数据的搜集过程中，积累了丰富的实践经验，形成了各类数据搜集模式的整合，如多源体系下的遥感影像数据、基础地理信息的空间数据、城市地下管网数据及三维精细化模型数据等，形成了基于地上与地下、室内与室外为一体的测绘地理大数据分析空间。

此外，同时期内，在全国还开展了有关林业、水资源、土地资源及地理国情等的数据调查，为丰富各个领域的测绘地理大数据信息，完善测绘地理数据内容等提供了可靠的依据。

当前，我国已经掌握了丰富的自然、人文、经济地理数据信息及资源，通过分类鉴别，既包含了结构化的地理信息大数据分析模型，如遥感影像数据、导航定位数据、地图数据及测绘位置数据等，同时也包含有非结构体系化的测绘地理信息大数据模型，如商务领域中的碎片化文字描述数据，与地理位置相关的图片、视频、音频等数据信息，形成了基于移动轨迹数据为主要渠道的测绘地理数据。

为满足人类的探索兴趣，实现多方位、多时空化的测绘地理数据的分析，从而实现更加智慧化、智能化的管理人类自身的生存环境等提供可能。

1.2 测绘地理大数据条件下城乡规划的特征
（1）以测绘地理信息平台及空间的建立为基础。

近几年，随着国家测绘地理信息大数据的布局，精心打造和设计了适应各级政府管理的地理国情监测、地理空
间框架及天地图平台数据处理模型，为构建和支撑城乡规划所满足的大数据规划渠道、统筹和实现城乡规划管理的精准化、数字化提供技术支撑。

（2）利用云存储、云数据分析中心等，将数据资源信息进行整合，将现有城市统一化的地理空间信息与人口资源信息等相互叠加，并将其他领域的信息进行汇总，实现与政府共享的大数据资源。

（3）构建“二元世界”，主要将数字世界与现实世界相互结合，利用实时空间定位技术，结合先进的穿戴硬件设备，不受地域空间、时间及使用者身份的限制，都可高效精确地获取地理空间信息。

（4）数据和信息流获取的过程中，应以智慧型和知识型为基础，主要包含有测绘地理大数据的获取、大数据的分析与处理等，实现测绘地理大数据信息的高效存储，完善测绘地理大数据信息的应用。

2 应用案例分析
2.1 三维规划仿真系统
位于某城市的地标性位置外滩，是两江流域的汇集点，该地区是水陆交通枢纽，同时也是城市空间环境的重点景观。

随着城市社会经济的快速发展，两条河流流域内的交通制约问题越来越突出，因此该城市成立了相关交通专家咨询小组，组员主要由测绘、城市规划、建筑设计、经济等行业领域的专家领导组成。

经过咨询小组内部的论证与分析，并收集该区域内的地形地貌、水文地质环境资料，统计当地区域的常住人口数量等，开发和设计了可实现数据交互、信息模型可视化的三维城乡规划仿真系统。

该仿真系统在充分分析桥梁建设方案设计的基础上，通过对城市交通的模拟、交通空间形态、城市景观优化设计等方面的论证，为城市规划项目的选址、规划方案的定稿等提供了科学化分析依据，并通过系统化的实践应用取得了较好的效益。

2.2 基于三维地理空间的城市竖向规划
在城乡规划编制的过程中，城市用地竖向规划方案的设计至关重要。

在某规划地块中，对原有的地形地貌等进行开发改造，并结合一系列规划设计工作，如土石方量的平衡、高程控制、坡度的确定等，以满足城市景观优化为前提，实现对道路交通、建筑设计、地面及地下排水管网的设计及优化等，不断满足城乡规划方案的设计需求。

规划设计人员应依据城市的竖向设计，从空间规划的实际出发，搭建具备三维立体化特征的地理仿真系统及环境，规划技术人员可依据城市竖向设计，结
合城市发展现状搭建标准化的三维地理仿真系统环境，并利用测绘地理多源数据进行融合分析，对场地设计、用地因子的评价及综合管线、管网等内容设计进行优化，结合相关领域其他技术，如协同射界框架、参数化的驱动三维模型、渐进型的规划设计等，对三维地理空间环境的城市竖向规划设计方案进行不断完善。

与传统规划相比，测绘地理大数据背景下的城乡规划具备GIS特征，集成后得到的数据显示效果明显增强，具备良好的可视化和直观性。

在众多方案的评价体系中，可支持开展复杂性的评价因数，并在大区域的方案规划、作业效率的提升等方面，为城乡一体化规划工作的高效开展提供全新的设计思路。

2.3 基于规划环境及条件因素快速生成的多种规划方案
三维立体空间中，可参照规划项目的设计要求，以创建三维城市设计规则库为依据，充分结合规则库的相关要求，整合L系统、形状文法等快速生成方法，实现建筑的快速布局、路网系统及城市风景规划等三维立体方案，并实现日照、通风等空间环境的输出优化，并针对任意小的地理单元环境对设计的成果进行评价与分析，协助设计工作人员，针对城乡规划方案的必选作出合理的选择，为实现城市规划的设计思路提供优质的参考意见，不仅能够节约人力、物力和资源成本等，同时也能够实现城乡规划的一体化发展。

3 测绘地理大数据在城乡规划服务转型中的创新转变
3.1 数据获取阶段
通过多途径、多模式的地理信息大数据的采集，以满足城乡规划设计过程中相关信息数据的集成分析，并探究和分析众包地图数据采集的可行性。

例如，在城乡规划设计的地下管网探测过程中，可对已有管网的建设年代、归属单位及隐患点进行信息数据采集，以便于在城乡地下空间规划中，实现地下停车位数量和车库出入口信息的设计等。

3.2 数据处理阶段
除了要保证参数数据满足有关规范以外，要以几何信息、规划对象的信息模型为参考，将空间对象抽象化，并建立以对象信息模型构建为主的地理信息数据的有效记录，同时要加强地理空间信息数据和社会经济数据的共融、共享。

3.3 数据应用阶段
针对现有的地理信息数据，重视旧数据资源的利用，加强对历史数据资源的对比与分析，深入探究人文与地理学之间的关系，从地理学研究的角度，加强对自然环境中相关影响要素的研究，以揭示和控制大数据集合，并建立数据类型之间的相关性。

4 测绘地理大数据在城乡规划中的具体应用
4.1 规划咨询
规划咨询工作是测绘地理大数据在城乡规划中应用的首要问题，也是明确城乡规划工作的目标及需求的基础作业环节。

应首先对城乡规划工作的具体工作要点进行分析，在明确城乡规划目标、需求等基础内容后，按照城乡规划的具体工作流程及工作要点，综合城市发展进程中的历史、经济、建筑、文化等，结合测绘规划小组专家及专业技术人员的相关见解，进行高效的规划咨询，突出咨询方案和结果的合理性，并通过方案形式的多变，将最终的规划咨询结构呈现出来。

4.2 规划修编
在城乡规划工作方案的基础上，相关工作技术人员应充分的结合工程实际，对工程地质环境、地形地貌条件及地下空间构筑物等多元数据进行分析，实现自然地理数据信息的有效合成，例如工程周围经济、常住人口的数量、历史文化发展等数据信息。

同时，借助计算机信息技术，形成有效的三维仿真系统，并依据城乡规划空间形态、城市景观优化及交通工程的建设等，实现规划方案的全方位论证，保证方案设计成果的科学性。

4.3 规划审批
城乡规划审批工作应充分的借助计算机信息技术，将软件编程与规划方案内容充分结合起来，对规划信息的可行性、经济性、目的性及可操作性等进行合理检验，将规划的结果进行模拟呈现，以保证规划审批标准性的有效提升。

城乡规划方案的审批工作对于后期项目招投标方案的制定、实际施工建设等方面都起到明显的引导作用。

4.4 规划监察
在测绘地理大数据技术的应用环节中，需要针对工程整体规划，从施工放线、基础设计、施工设计、竣工验收等各个环节进行严格、系统化的监督管理。

有关技术工作人员可借助遥感影像技术，对监测目标对象进行科学分析，对勘测大数据信息进行整合，并依据实际调查结果，通过专家系统、人工研判等相互结合的方法，对城市规划用地情况进行摸底排查，从而发挥出城乡规划建设的辅助作用。

此外还可以借助无人机技术，实现城乡规划的勘测监督工作等，应用效果明显。

4.5 规划评估
以测绘地理大数据技术体系为支撑，对技术人员利用移动客户端、现场勘测及规划效果的评估等多种思路进行规划评估，结合专业化调查研究、依据城市未来的发展方向等，对城市用地规模的增长、城市用地变化情况等进行分析，以定量、定性的评估分析方法，提升规划评估的科学性、有效性。

5 结束语
综上所述，测绘地理大数据为高效实现城乡规划方案的制定、地质环境勘察、土地资源的分配、施工技术方案的拟定等提供了技术支撑，不仅能够实现测绘地理数据的精确化，同时也能够提高城乡规划工作的科学性、合理性，为减轻人工规划工作压力、提高规划工作效率奠定了坚实的基础。

参考文献：
[1]陈良超,孙开敏,何兴富.测绘地理大数据在城乡规划中的
应用研究[J].城市勘测,2015(3):5-8.
[2]林建美.大数据在测绘地理信息中的应用分析[J].工程技
术研究,2019,4(12):215-216.。