遙感技術(shù)和數(shù)據(jù)分析模型在城市精細(xì)化管理中的應(yīng)用

文｜廣東省湛江市園林管理處 譚綺娟

城市管理是以城市為對象，通過建立合理、高效的管理模式，對城市的規(guī)劃、運(yùn)行和發(fā)展所進(jìn)行的協(xié)調(diào)控制行為。城市精細(xì)化管理，是將原本運(yùn)用于企業(yè)的精細(xì)化管理理念引入到城市管理中，將工業(yè)化的“標(biāo)準(zhǔn)、精細(xì)、復(fù)制”、信息化的“數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)、智能”、城鎮(zhèn)化的“集聚、輻射、統(tǒng)籌”等特征充分融合，管理的效果更多地通過數(shù)據(jù)來反映。

本文通過應(yīng)用遙感技術(shù)了解地面建筑物的建設(shè)情況，同時收集人口數(shù)量變化、城市規(guī)劃、工商業(yè)發(fā)展、道路交通等方面的數(shù)據(jù)，然后建立數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)據(jù)分析，得出合理的道路建設(shè)規(guī)模和建設(shè)時間，優(yōu)化道路設(shè)計(jì)方案和建設(shè)順序，有利于促進(jìn)城市的和諧、高效發(fā)展，最大限度的節(jié)約項(xiàng)目投資成本。

1 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)是60年代在航空攝影和判讀的基礎(chǔ)上，隨著航天技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐漸形成的綜合性感測技術(shù)。任何物體都有不同的電磁波反射或輻射特征。高分辨率遙感數(shù)據(jù)可以更加清楚地表達(dá)地物目標(biāo)的空間結(jié)構(gòu)、表層紋理特征、地物邊緣信息?？梢宰鳛榧扔械匦螆D和相關(guān)資料的補(bǔ)充和更新城市管理數(shù)據(jù)的依據(jù)。

將遙感技術(shù)應(yīng)用到城市建設(shè)和城市管理中，主要有以下幾個方面：

（1）通過遙感技術(shù)，可以了解規(guī)劃建設(shè)的建筑物（如民居、商務(wù)樓、工業(yè)區(qū)、車站、道路等）建造情況，配合應(yīng)用交通量自動采集系統(tǒng)，實(shí)時分析隨著城市的建設(shè)，各種因素對各主要道路的交通量影響，并預(yù)測規(guī)劃區(qū)域建筑物按計(jì)劃建成后同時帶來的交通量增長情況，從而合理選擇改建和擴(kuò)建市政道路的合理時間節(jié)點(diǎn)。

（2）在道路建設(shè)過程中，通過使用遙感技術(shù)和交通量自動采集系統(tǒng)，可以實(shí)時分析對周邊道路交通的影響，及時調(diào)整交通信號燈、修改道路設(shè)計(jì)方案和施工方案、優(yōu)化施工期間的交通疏解方案等。

（3）過去的道路設(shè)計(jì)，往往是建立在既有的地形圖基礎(chǔ)上，但是有些地區(qū)的地形圖更新時間比較長，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)時，發(fā)現(xiàn)地形圖上的建筑物、道路寬度、構(gòu)筑物與現(xiàn)狀偏差較大，借助遙感技術(shù)獲取的衛(wèi)星地圖，將有助于減少地形圖對設(shè)計(jì)人員的誤導(dǎo)，提高設(shè)計(jì)效率和準(zhǔn)確性。

2 數(shù)據(jù)收集

城市精細(xì)化管理的核心是了解人口的增長與城市的發(fā)展速度、環(huán)境變化的關(guān)系，并分析由此帶來人們的居住需求、出行需求、消費(fèi)需求的變化等一系列問題，從而及時調(diào)整和優(yōu)化城市管理方式。

隨著目前我國城市化的快速發(fā)展，城中村改造已在我國大部分城市中緊鑼密鼓地進(jìn)行，大量的商品樓需求不斷增長，居住人口也相應(yīng)增加，農(nóng)村人口逐步向城市轉(zhuǎn)移，為城市的規(guī)劃、建設(shè)帶來了一系列的問題。如新的樓盤大量涌現(xiàn)，人口將急劇增加，由此需要配套相應(yīng)的醫(yī)療、學(xué)校、市場、車站、道路等市政配套設(shè)施，道路建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日益增長的車流量和人流量的要求。城市建設(shè)的步伐又往往受到建設(shè)資金的投入、征地拆遷的難度、房屋的入住率等問題的制約，不能簡單地根據(jù)初步的城市規(guī)劃來確定市政配套的建設(shè)規(guī)模，需要有一個合理的數(shù)學(xué)模型，去分析這些因素之間的相互關(guān)系，作為最終決策的依據(jù)。遙感技術(shù)的應(yīng)用，是建立數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)都是動態(tài)變化的，通過對各種動態(tài)數(shù)據(jù)的分析和匯總，就能找出其相互關(guān)系。

在城市建設(shè)過程中，需要收集的數(shù)據(jù)包括：城市人口數(shù)量的變化；城市最新規(guī)劃及設(shè)計(jì)理念；市政配套設(shè)施的需求及使用情況；居民的出行要求；工商業(yè)的發(fā)展。

數(shù)據(jù)的收集可以使用多種手段，如上門調(diào)查、借助監(jiān)控系統(tǒng)、市場調(diào)研、借助遙感技術(shù)等。收集到大量的信息后，需要建立有效的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行儲存和匯總，從中篩選出有用的數(shù)據(jù)。

城市管理的影響因素圖

3 數(shù)據(jù)分析

對于收集到的大量數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過系統(tǒng)、有效、合理的分析后，才能得出正確的結(jié)論。影響城市道路建設(shè)的因素主要包括居住人口的變化、工業(yè)發(fā)展、商業(yè)發(fā)展、新建或變更車站、公交線路的調(diào)整、周邊道路建設(shè)等，這些因素的相互作用，都會導(dǎo)致車流量、人流量發(fā)生變化，最終引起各種道路的服務(wù)水平改變，當(dāng)?shù)缆贩?wù)水平過低，即道路過于擁擠，就有必要對其進(jìn)行擴(kuò)建和改建，或者在周邊新建道路。建立有效的數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)學(xué)模型分析，才能對道路服務(wù)水平進(jìn)行分析，為城市精細(xì)化管理提供可靠的依據(jù)。

由于居住人口增長引起的私家車增長、工業(yè)區(qū)的發(fā)展帶來了貨車流動量增加、商業(yè)區(qū)發(fā)展促進(jìn)了客車和貨車的增加，新建車站使得客車增多，公交線路的調(diào)整帶來了不同道路的公交車數(shù)量的變化。這些因素雖然會導(dǎo)致整個區(qū)域的交通壓力不同程度的發(fā)生變化。但是，這些因素對于每條道路的交通壓力又不相同，通常來說，進(jìn)出高速路的道路交通量影響最大，城市快速路、主干路的交通壓力相對較大，次干路和支路的影響較小。

道路建設(shè)的影響因素圖

這就需要通過遙感技術(shù)和交通量自動采集系統(tǒng)收集每條道路的交通量變化數(shù)據(jù)，分析這些因素的綜合作用下，哪些道路的交通流量影響最大，目前其道路橫斷面所能承受的服務(wù)水平是否還能滿足正常使用要求，當(dāng)模型設(shè)定服務(wù)水平的限定值時，就會發(fā)出警告信息，提醒管理者及時改進(jìn)規(guī)劃建設(shè)方案。

目前，交通量預(yù)測的方法主要有以下幾種：（1）新建區(qū)域無交通量作為參考時，可參考其他地區(qū)類似的交通量，來推斷本項(xiàng)目建設(shè)完成后的交通量。（2）對于道路改建和擴(kuò)建工程，根據(jù)周邊道路的交通誘導(dǎo)、附近地區(qū)人口數(shù)量的變化、本地區(qū)工商業(yè)發(fā)展帶來的交通需求，來推算交通量。（3）周邊道路的修建引起各條道路交通量的重分布。這些分析方法的最大缺陷，是具有一定的主觀性，難免與實(shí)際情況出現(xiàn)偏差。因?yàn)橛行┑缆方ㄔO(shè)完成以后，由于受到該路段收費(fèi)較高、進(jìn)出不方便需要繞行等原因的影響，實(shí)際的使用率較低，使得原本以為通過項(xiàng)目建設(shè)可以改善周邊道路的交通壓力的目標(biāo)難于實(shí)現(xiàn)，新建道路不能起到疏導(dǎo)交通的作用。缺少了有效的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，會極大地降低城市管理水平，甚至造成資金的浪費(fèi)。此外，在道路施工過程中，對交通疏解的分析不夠細(xì)致和合理，道路在施工期間并未能實(shí)現(xiàn)有效的疏解交通，使得施工現(xiàn)場附近區(qū)域成為堵塞黑點(diǎn)。只有建立了有效的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，實(shí)時對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和處理，才能確保城市高效運(yùn)作。

4 結(jié)語

城市精細(xì)化管理，需要引進(jìn)更多的科技手段和先進(jìn)工具，建立在遙感技術(shù)基礎(chǔ)上，通過收集大量的數(shù)據(jù)，建立有效的數(shù)學(xué)模型，分析出合理的設(shè)計(jì)方案和建設(shè)方案，可以使得城市建設(shè)管理更加精細(xì)、合理和高效。