摘要:城市地理信息數(shù)據(jù)是城市發(fā)展和管理的重要基礎(chǔ)。近年來(lái),隨著新型基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展,城市地理信息數(shù)據(jù)的獲取和處理能力得到了顯著提高。然而,目前城市地理信息數(shù)據(jù)的成果體系尚未得到有效的構(gòu)建,導(dǎo)致這些數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值未能得到充分發(fā)揮。因此,本文旨在探討基于新型基礎(chǔ)測(cè)繪背景下的城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建,以提高城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值,希望能為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供科學(xué)依據(jù)和支持。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)測(cè)繪;城市;地理信息數(shù)據(jù)
在新型基礎(chǔ)測(cè)繪背景下,城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建是城市發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。本文提出城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建思路,并通過(guò)實(shí)際案例分析進(jìn)行驗(yàn)證,以期有助于城市規(guī)劃、土地管理決策。在新型基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)的支持下,城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系將不斷完善和發(fā)展,為城市可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。同時(shí),研究人員需要繼續(xù)研究和開(kāi)發(fā)新的城市地理信息數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),提高數(shù)據(jù)的挖掘和應(yīng)用能力,促進(jìn)城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
一、新型基礎(chǔ)測(cè)繪的概念及內(nèi)涵
新型基礎(chǔ)測(cè)繪是在數(shù)字化、信息化、智能化背景下,利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段和方法,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以應(yīng)用為導(dǎo)向,建立全球一體化的地球空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的測(cè)繪工作。傳統(tǒng)的測(cè)繪工作主要依賴人工勘測(cè)和測(cè)量。隨著科技的發(fā)展,測(cè)繪工作也逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化。新型基礎(chǔ)測(cè)繪的目標(biāo)是建立可靠、精準(zhǔn)、高效、智能的地理信息基礎(chǔ)設(shè)施,以滿足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等領(lǐng)域的需求。新型基礎(chǔ)測(cè)繪包括數(shù)字測(cè)繪、空間信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)等內(nèi)容,這意味著新型基礎(chǔ)測(cè)繪與多種技術(shù)和方法的融合密切相關(guān)。數(shù)字測(cè)繪采用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),將傳統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)空間信息的精確測(cè)量和建模??臻g信息技術(shù)包括全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等,利用衛(wèi)星遙感影像和其他數(shù)據(jù)源,獲取大范圍、高分辨率、多時(shí)相的地球空間信息。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以更加高效地處理海量的地理信息數(shù)據(jù),從而提高測(cè)繪工作的精度和效率。
新型基礎(chǔ)測(cè)繪以應(yīng)用為導(dǎo)向,服務(wù)于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等領(lǐng)域。例如,在城市規(guī)劃和土地管理中,新型基礎(chǔ)測(cè)繪可以提供精準(zhǔn)的地理信息數(shù)據(jù),支持主管部門(mén)的決策制定和規(guī)劃設(shè)計(jì);在環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源管理中,新型基礎(chǔ)測(cè)繪可以提供多源數(shù)據(jù)融合和分析技術(shù),支持對(duì)環(huán)境和資源的監(jiān)測(cè)和管理;在國(guó)土安全和防災(zāi)減災(zāi)中,新型基礎(chǔ)測(cè)繪可以提供高分辨率的遙感影像和地圖數(shù)據(jù),支持災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)等??傊?,新型基礎(chǔ)測(cè)繪是地理信息技術(shù)向數(shù)字測(cè)繪、空間信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展方向,可以為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等領(lǐng)域的發(fā)展提供更加精準(zhǔn)、高效、智能的地理信息支持。
二、城市地理信息數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域
(一)城市地理信息數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
城市地理信息數(shù)據(jù)是指城市地理信息系統(tǒng)中所涉及的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),包括地形、地貌、地質(zhì)、氣候、交通、建筑物、人口、經(jīng)濟(jì)等多種信息。首先,城市地理信息數(shù)據(jù)具有高度的空間性。城市作為人類活動(dòng)的中心,各種地理現(xiàn)象和信息具有明顯的空間關(guān)聯(lián)性,需要以空間為基礎(chǔ)進(jìn)行描述和分析。這就要求城市地理信息數(shù)據(jù)具有高精度、高分辨率的空間特征,能夠準(zhǔn)確地表達(dá)城市地理現(xiàn)象的位置、形態(tài)、空間分布等特征。其次,城市地理信息數(shù)據(jù)具有復(fù)雜的屬性關(guān)系。城市是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),各種地理現(xiàn)象和信息之間存在著復(fù)雜的屬性關(guān)系和空間交互作用,需要進(jìn)行綜合分析和建模。這就要求城市地理信息數(shù)據(jù)不僅具有空間特征,還要包含大量的屬性信息,能夠準(zhǔn)確反映城市的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面的特征和變化。另外,城市地理信息數(shù)據(jù)具有多樣性和多源性。城市地理信息數(shù)據(jù)涉及的信息種類繁多,來(lái)源十分廣泛,包括遙感影像、GPS軌跡、地圖、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)類型和來(lái)源。這就要求城市地理信息數(shù)據(jù)在采集、處理和管理方面具有多樣性和多源性,需要綜合運(yùn)用多種技術(shù)手段進(jìn)行整合和處理。
綜上所述,城市地理信息數(shù)據(jù)的特點(diǎn)在于其空間性、屬性關(guān)系的復(fù)雜性,以及多樣性和多源性。這些特點(diǎn)為城市地理信息數(shù)據(jù)的獲取、處理和分析提出了更高的要求,也為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供更多的科學(xué)依據(jù)。
(二)城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域
城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括城市規(guī)劃、土地管理、交通規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急管理、公共安全等方面。其中,城市規(guī)劃是城市地理信息數(shù)據(jù)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一,需要綜合考慮城市的歷史、地理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面的因素,通過(guò)分析城市地理信息數(shù)據(jù),可以獲得大量有價(jià)值的信息和知識(shí),為城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。例如,通過(guò)分析城市地形數(shù)據(jù),可以確定城市的地形高低差,為城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供依據(jù);通過(guò)分析城市建筑物數(shù)據(jù),可以了解城市建筑物的數(shù)量、類型和分布情況,為城市規(guī)劃和建設(shè)提供參考。土地管理是一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。城市土地資源是城市發(fā)展的重要資源之一,調(diào)查和分析城市土地利用狀況,優(yōu)化城市土地資源的利用,為城市經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。例如,通過(guò)分析城市土地利用數(shù)據(jù),可以確定城市土地的利用類型和分布情況,為城市土地管理提供依據(jù);通過(guò)分析城市土地收益數(shù)據(jù),可以評(píng)估城市土地利用效益和土地價(jià)值,為城市土地出讓、租賃等土地經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供參考。
除此之外,城市地理信息數(shù)據(jù)還可以應(yīng)用于旅游規(guī)劃、商業(yè)定位、地產(chǎn)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。例如,通過(guò)分析城市地理信息數(shù)據(jù),可以確定旅游景點(diǎn)的分布和規(guī)劃旅游路線,制定商業(yè)定位策略,選擇地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目等??傊?,城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,可以為城市的規(guī)劃、管理、安全和發(fā)展等方面提供重要數(shù)據(jù)支持和幫助。
三、城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建思路
(一)數(shù)據(jù)采集和整合
城市地理信息數(shù)據(jù)的成果體系的第一步驟是數(shù)據(jù)采集和整合。城市地理信息數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),采集和整合多個(gè)數(shù)據(jù)源,以形成全面、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)資源。為了實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集和整合,需要建立完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫整合和自動(dòng)化更新。在數(shù)據(jù)采集方面,考慮數(shù)據(jù)來(lái)源的多樣性和可靠性。例如,可以利用航拍、遙感等技術(shù)獲取高分辨率的地理信息數(shù)據(jù),也可以通過(guò)地面調(diào)查、人工勘測(cè)等手段獲取細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)。
此外,還可以通過(guò)公開(kāi)數(shù)據(jù)平臺(tái)、第三方數(shù)據(jù)服務(wù)商等途徑獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容存在差異,需要進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)清洗,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。在數(shù)據(jù)整合方面,采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),整合空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)??臻g數(shù)據(jù)包括地理位置、地物形態(tài)等,而屬性數(shù)據(jù)包括土地利用、建筑物信息等。
利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)縫整合,并形成高維度、多維度的城市地理信息數(shù)據(jù)。例如,采用GIS軟件將不同類型的地理信息數(shù)據(jù)整合到數(shù)據(jù)庫(kù)中,統(tǒng)一管理和使用。在數(shù)據(jù)整合過(guò)程中,需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和完整性,同時(shí)還需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和保密性,以保護(hù)數(shù)據(jù)的合法性??傊ㄟ^(guò)建立完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),并采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效采集、整合和管理,為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供有力支撐。
(二)數(shù)據(jù)處理和分析
城市地理信息數(shù)據(jù)的成果體系的第二步驟是數(shù)據(jù)處理和分析。采用先進(jìn)的地理信息技術(shù)和算法,處理和分析采集的城市地理信息數(shù)據(jù),提取出有價(jià)值的信息和知識(shí),為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供科學(xué)依據(jù)。數(shù)據(jù)處理和分析的關(guān)鍵是如何利用地理信息技術(shù)和算法,將采集的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化、可解釋的信息和知識(shí)。采用多種數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),如地圖制圖、數(shù)據(jù)可視化、時(shí)空分析等。通過(guò)地圖制圖技術(shù),可以將采集的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地圖,展示城市的空間分布和地理特征;通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù),可以將采集的屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表、柱狀圖等形式,展示城市的統(tǒng)計(jì)特征和趨勢(shì);利用時(shí)空分析技術(shù),可以對(duì)采集的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,總結(jié)城市發(fā)展的規(guī)律和趨勢(shì)。在數(shù)據(jù)處理和分析過(guò)程中,需要關(guān)注數(shù)據(jù)的可信度和可靠性。地理信息數(shù)據(jù)的獲取和處理存在很多的不確定性,如圖像失真、數(shù)據(jù)誤差等,因此,需要采用數(shù)據(jù)校正、數(shù)據(jù)過(guò)濾等技術(shù),提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可信度。另外,還需要采用多樣化的分析方法和技術(shù),以便發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證不同的數(shù)據(jù)特征和規(guī)律。綜上所述,數(shù)據(jù)處理和分析是城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的重要環(huán)節(jié),可以將大量的采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化、可解釋的信息和知識(shí),為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供科學(xué)依據(jù)。通采用先進(jìn)的地理信息技術(shù)和算法,并關(guān)注數(shù)據(jù)的可信度和可靠性,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效處理和分析,提升城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值和效果。
(三)成果展示和應(yīng)用
城市地理信息數(shù)據(jù)的成果體系的第三步驟是成果展示和應(yīng)用。這一步驟是整個(gè)城市地理信息數(shù)據(jù)處理的最終目的,其重點(diǎn)是將處理和分析后的數(shù)據(jù)以直觀、易懂的方式展示出來(lái),為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供參考和支持。在成果展示方面,建立全面、多元化的成果展示平臺(tái),包括數(shù)據(jù)可視化、地圖展示、報(bào)告書(shū)等多種方式。其中,數(shù)據(jù)可視化是一種非常重要的展示方式,可以將采集的城市地理信息數(shù)據(jù)以圖表、柱狀圖等形式展示出來(lái),幫助相關(guān)部門(mén)更好地理解數(shù)據(jù)的特征和趨勢(shì)。
地圖展示是另一種重要的方式,可以將采集的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為地圖,以地圖的方式直觀地展示出城市的空間布局和特征。報(bào)告書(shū)是結(jié)合數(shù)據(jù)可視化和地圖展示的方式,將處理和分析后的數(shù)據(jù)以文字、圖表、地圖等形式呈現(xiàn)出來(lái),以便相關(guān)部門(mén)更好地理解數(shù)據(jù)的意義和應(yīng)用價(jià)值。在成果應(yīng)用方面,需要將成果展示平臺(tái)與城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策相結(jié)合,為這些領(lǐng)域的決策提供參考和支持。例如,在城市規(guī)劃方面,可以利用城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系中采集、處理、展示的數(shù)據(jù),制定更加科學(xué)、合理的城市規(guī)劃方案,提高城市規(guī)劃的質(zhì)量和效果。在土地管理方面,可以利用城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系中采集、處理、展示的數(shù)據(jù),實(shí)施土地資源的評(píng)價(jià)、規(guī)劃和管理,實(shí)現(xiàn)土地利用的最優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展。
總之,城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的成果展示和應(yīng)用是城市地理信息數(shù)據(jù)處理的最終目的,需要建立全面、多元化的成果展示平臺(tái),將處理和分析后的數(shù)據(jù)以直觀、易懂的方式展示出來(lái),為城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策提供參考和支持。同時(shí),需要將成果展示平臺(tái)與城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的決策相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的科學(xué)決策,促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。
四、新型基礎(chǔ)測(cè)繪背景下城市地理信息數(shù)據(jù)成果
(一)影像與格網(wǎng)數(shù)據(jù)成果
1.DOM和TDOM
數(shù)字正射影像模型(DOM)和時(shí)序數(shù)字正射影像模型(TDOM)是基于航空攝影或衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)構(gòu)建的數(shù)字圖像模型。DOM是一種像素分辨率高、無(wú)扭曲、具有位置和坐標(biāo)信息的地面真實(shí)表現(xiàn)形態(tài)圖像。而TDOM是在DOM的基礎(chǔ)上,通過(guò)多期遙感數(shù)據(jù)獲取的地表動(dòng)態(tài)變化信息。DOM和TDOM廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
2.DEM和DSM
數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字表面模型(DSM)是用于描述地表高程的數(shù)據(jù)模型。DEM是一種反映地形地貌高程的數(shù)字模型,基于地面控制點(diǎn)和高程測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建。DSM是以地物表面為基準(zhǔn),反映地表和建筑物等物體高程的數(shù)字模型。DEM和DSM在城市規(guī)劃、水資源管理、土地利用規(guī)劃等方面具有更高的應(yīng)用價(jià)值。
3.實(shí)景三維影像
實(shí)景三維影像是指通過(guò)高分辨率遙感影像和三維建模技術(shù),生成的地面真實(shí)表現(xiàn)形態(tài)的三維數(shù)字模型。它不僅可以提供真實(shí)的地形地貌信息,還使其更具真實(shí)感和沉浸感。實(shí)景三維影像廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、旅游景區(qū)開(kāi)發(fā)、軍事模擬等領(lǐng)域。
(二)實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)及衍生成果
1.地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)
地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)是指基于地理實(shí)體的屬性、關(guān)系、拓?fù)涞刃畔?,將地理?shí)體以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式進(jìn)行組織、存儲(chǔ)、管理、查詢和分析的一種數(shù)據(jù)模型。它包含各種地理實(shí)體信息,如地面、建筑物、水系、道路、管線等。利用地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù),可以高效管理和分析城市地理信息,支持城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)等應(yīng)用。
2.地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)的衍生成果
(1)實(shí)體三維模型。實(shí)體三維模型是一種通過(guò)地理實(shí)體數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)生成的真實(shí)感三維模型。該模型能夠反映出城市中各種地理實(shí)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和位置,使城市地理信息更具可視化和沉浸感。實(shí)體三維模型廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。
(2)數(shù)字地形圖。數(shù)字地形圖是以數(shù)字高程模型 (DEM)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)加工處理和渲染生成的地表地形圖。數(shù)字地形圖不僅可以反映地表的高程信息,而且可以體現(xiàn)出地形地貌、地表水系等特征。數(shù)字地形圖廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、水資源管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。另外,數(shù)字地形圖是制作實(shí)體三維模型的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
五、結(jié)語(yǔ)
城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建是一個(gè)復(fù)雜且富有系統(tǒng)性的過(guò)程,綜合考慮數(shù)據(jù)采集、整合、處理、分析和展示等多個(gè)環(huán)節(jié)。本文基于新型基礎(chǔ)測(cè)繪技術(shù)的支持和保障,提出城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系的構(gòu)建思路。未來(lái),我國(guó)將進(jìn)一步完善城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系,包括完善數(shù)據(jù)采集和整合技術(shù),提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,探索更加開(kāi)放、共享和融合的城市地理信息數(shù)據(jù)成果平臺(tái),促進(jìn)城市規(guī)劃、土地管理等領(lǐng)域的跨界合作和創(chuàng)新發(fā)展,同時(shí),還需要結(jié)合實(shí)際需求,開(kāi)展城市地理信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究,為城市的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]耿丹,王丹,李娜.新型基礎(chǔ)測(cè)繪背景下城市地理信息數(shù)據(jù)成果體系探討[J].地理信息世界,2022(02):29.
[2]曹春華.重慶市“3D+”全息空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)與新時(shí)代基礎(chǔ)測(cè)繪轉(zhuǎn)型實(shí)踐[J].測(cè)繪通報(bào),2018(12):6.
[3]劉思含.新型基礎(chǔ)測(cè)繪背景下的城市三維模型構(gòu)建[J].安防科技,2021(04):86-86.
[4]章力博,張繼賢,韓文立,等.“五維協(xié)同”下的測(cè)繪地理信息成果質(zhì)量檢查軟件體系初探[J].測(cè)繪通報(bào),2021(02):131-135+143.
作者簡(jiǎn)介:趙芊芊(1996),貴州省安順市人,助理工程師,研究方向?yàn)楣こ虦y(cè)量與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理。