計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市環(huán)境管理中的應(yīng)用

摘要：計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市管理諸多方面發(fā)揮著重要作用，為城市可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保障，推動(dòng)著城市的發(fā)展。本文鑒于篇幅所限，主要論述3S技術(shù)在城市環(huán)境管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)；3S技術(shù)；城市環(huán)境管理

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了城市管理的發(fā)展。其中，計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)信息存儲(chǔ)和分析應(yīng)用提高了信息大、速度快的載體和處理手段，信息論、系統(tǒng)論、區(qū)位論、模式識(shí)別等為系統(tǒng)提供了新的理論和方法，多層次遙感和遙測手段為系統(tǒng)提供了新的信息源，從而也方便了城市管理工作。

1.計(jì)算機(jī)與3S技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3S技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著其運(yùn)用范圍的擴(kuò)大，3S技術(shù)在城市的管理過程中作用也越來越突出。3S技術(shù)是對遙感技術(shù)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）三中信息科學(xué)技術(shù)的合稱。遙感技術(shù)是一種探測技術(shù)，它獲取信息的原理主要是利用各種飛行器、人造衛(wèi)星等發(fā)現(xiàn)物體的輻射和電波，然后通過傳感器將信息發(fā)回到工作機(jī)組，對信息進(jìn)行判定和識(shí)別，從而生成相關(guān)信息。全球定位系統(tǒng)即GPS，是中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。主要功能是能提供精準(zhǔn)的全球定位。GPS主要應(yīng)用于軍用和民用。近年來，GPS 在民用方面的作用尤為明顯。GIS即地理信息系統(tǒng)，它是一個(gè)綜合的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，集計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)為一體，其主要依托于電子計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。

2.3S技術(shù)在城市管理中應(yīng)用的優(yōu)越性

RS能快速、及時(shí)提供大量多時(shí)相、多波段的對地觀測數(shù)據(jù)和信息，在地表移動(dòng)、土地利用狀況、城市環(huán)境污染和環(huán)境破壞監(jiān)控等方面都是重要的信息源。GPS與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合使測定地球表面的三維坐標(biāo)的方法從靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)，從數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實(shí)時(shí)的定位與導(dǎo)航。GIS研究的主要對象是有空間特性的地理信息及其屬性， 其研究方式主要是圖形圖像處理和空間模型的建立，GIS具有強(qiáng)大的空間分析功能，可廣泛應(yīng)用于城市信息采集、處理、分析、管理、輸出及決策支持等。利用3S技術(shù)可以動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)地研究城市環(huán)境在不同時(shí)段的狀況、變化。演變， 為可持續(xù)發(fā)展提供動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)決策依據(jù)。從城市信息、數(shù)據(jù)的采集， 環(huán)境狀況的分折，環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，到信息的輸出和提供決策支持的每一過程，3S都可發(fā)揮巨大的作用。

3.3S技術(shù)在城市管理中的應(yīng)用

通過以上介紹可以看出，3S技術(shù)與城市管理有著密切的關(guān)系， 3S在城市環(huán)境管理中的應(yīng)用范圍極其廣泛。鑒于篇幅所限，本文只論述3S技術(shù)在城市環(huán)境管理中的應(yīng)用。

3.1在城市環(huán)境信息采集方面的應(yīng)用

城市環(huán)境信息涉及到宏觀和微觀、區(qū)域和局部、動(dòng)態(tài)和靜態(tài)、定性和定量的因素，包括大氣、土壤、植被、水體等各個(gè)方面。3S技術(shù)可用于采集宏觀的、區(qū)域乃至全球的、動(dòng)態(tài)的、綜合的環(huán)境信息，輔之以常規(guī)的環(huán)境信息采集手段，就可實(shí)現(xiàn)綜合、系統(tǒng)的城市環(huán)境信息采集。遙感是采集城市環(huán)境信息的主要技術(shù)手段。利用衛(wèi)星遙感影像，經(jīng)過圖像處理，按照城市環(huán)境要素的遙感圖像解譯標(biāo)志進(jìn)行環(huán)境信息的提取。從圖像上可以獲取城市生態(tài)環(huán)境變化的基本數(shù)據(jù)和圖像資料，提取影像上的水體、土壤、大氣、植被等信息，從而獲得大氣污染狀況、土壤污染、破壞和鹽潰化進(jìn)程、水土流失與污染狀況、城市熱島效應(yīng)、植被破壞與生態(tài)環(huán)境演變惡化狀況等方面的數(shù)據(jù)和信息。其關(guān)鍵技術(shù)是圖像處理、解譯、模式識(shí)別和數(shù)字圖像處理及圖像信息的量化。GPS技術(shù)與遙感相結(jié)合，可高效率地完成RS影像的定位和地形校準(zhǔn)工作，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域精確定位。GPS技術(shù)配合常規(guī)測量技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對城市因采水、采礦而導(dǎo)致的地表沉陷與移動(dòng)的動(dòng)態(tài)綜合監(jiān)測，為城市土地資源管理提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息。利用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊，可將常規(guī)方法觀測得到的城市環(huán)境數(shù)據(jù)輸人地理信息數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合GIS庫中已有的環(huán)境信息資料、遙感環(huán)境信息進(jìn)行復(fù)合和疊加，實(shí)現(xiàn)城市環(huán)境信息的統(tǒng)一管理。

3.2在城市環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

城市環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測有賴于信息適時(shí)更新和對信息的空間分析與綜合處理。遙感信息是進(jìn)行城市環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測的高效信息源，關(guān)鍵在于建立科學(xué)的監(jiān)測模型。充分利用GIS的功能模塊結(jié)合選定的環(huán)境監(jiān)測模型可以對多源環(huán)境信息進(jìn)行處理，從中發(fā)現(xiàn)城市環(huán)境演變的動(dòng)態(tài)規(guī)律，通過不同時(shí)段城市環(huán)境信息的對比和綜合分析，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境信息的動(dòng)態(tài)綜合監(jiān)測，包括大氣污染的監(jiān)測、水體污染及富營養(yǎng)化監(jiān)測等。利用GIS強(qiáng)大的專題制圖功能可將城市環(huán)境的變化情況、規(guī)律通過直觀的圖件資料予以顯示。3.3在城市環(huán)境演變模擬與預(yù)測中的應(yīng)用

GIS是進(jìn)行城市環(huán)境演變模擬和預(yù)測的有力工具?？梢詫⒌乩硇畔⑾到y(tǒng)與空間分析、預(yù)測模型結(jié)合，在充分利用GIS功能模塊的基礎(chǔ)上，進(jìn)行必要的二次開發(fā)和完善。最簡單的方法是利用回歸分析、因素疊置分析的模式，其基本思想是首先對環(huán)境因子中重要的要素進(jìn)行單要素回歸分析，建立每一要素的回歸方程，利用回歸方程對未來時(shí)段內(nèi)該要素的演變趨勢作出預(yù)測。將所有的要素預(yù)測狀況利用GIS的空間疊置分析功能進(jìn)行綜合分析，從而得出預(yù)測結(jié)果。

3.4在城市環(huán)境分析評價(jià)中的應(yīng)用

城市的發(fā)展變化，對于城市化進(jìn)程至關(guān)重要，對于城市環(huán)境的分析與評價(jià)，傳統(tǒng)的定量分析方法已經(jīng)顯得力不從心?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在某些方面也對城市的發(fā)展有一定的促進(jìn)作用，3S技術(shù)在城市規(guī)劃、城市工程建設(shè)、城市環(huán)境維護(hù)方面的作用越來越突出。3S技術(shù)通過利用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，將城市的大量信息儲(chǔ)存在龐大的數(shù)據(jù)庫中。針對具體問題，只要選定主要的因子，通過模擬和模型的定量與定性相結(jié)合分析，就能夠大致了解到問題的基本狀況，從而及時(shí)的采取相應(yīng)解決措施。

總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)在城市管理的方方面面發(fā)揮著越來越重要的作用，為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了相應(yīng)的技術(shù)保障，從而推動(dòng)了城市的發(fā)展，加快了我國城市化進(jìn)程。

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