基于現(xiàn)代測繪的智慧城市建設

闕瑜

(南充職業(yè)技術學院，四川 南充 637100)

目前我國在十三五規(guī)劃中不斷推進各種城市建設，智慧城市建設是我國現(xiàn)階段為滿足日益增長的物質(zhì)文化需要提倡的新型建設方案。

1 測繪技術的飛速發(fā)展

1.1 4S技術的融合發(fā)展。當前GIS技術將地圖的視覺化效果和地圖分析功能集為一體，使得其實用功能大大增強，在城市建設中的規(guī)劃管理部門發(fā)揮了重要的作用，拓展了各部門之間的聯(lián)系，將應用領域和應用方式水平得到大幅度提高。這種實時、動態(tài)、準確的龐大數(shù)據(jù)源開創(chuàng)和深化了更多領域的空間應用。

GNSS技術近幾年的推廣普及，使得測繪從外業(yè)大幅轉為內(nèi)業(yè)，而且在精度方面有了較大提升。在應用領域可謂是大顯神通。尤其在城市建設中的工程測量領域，為建設的設計、施工、運營、管理階段提供了重要的數(shù)據(jù)源。隨著我國北斗衛(wèi)星的研發(fā)與增強，在我國境內(nèi)的精度更是得到飛速發(fā)展，而在城市建設領域的應用極大地節(jié)約了時間和費用成本。

RS技術通過高分辨衛(wèi)星、極地雷達、陸地雷達、掃描雷達的飛速發(fā)展，也在處理數(shù)據(jù)中得到了飛速發(fā)展，這種收集地球表面物體電磁波，對這些具有差別化信息進行掃描、攝影、傳輸、處理最終達到遠距離控制和識別地球上地物和地貌的現(xiàn)代綜合探測技術，是現(xiàn)代測繪的重要發(fā)展方向。

ES技術中文譯名叫專家系統(tǒng)，顧名思義，這種由云處理、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+時代推生出來的新型技術，具有大量專業(yè)知識和經(jīng)驗的程序系統(tǒng)，由于其模擬各種專業(yè)專家的的決策過程，通過知識和經(jīng)驗進行推理和判斷，類似在線專家一樣的人工智能化系統(tǒng)。為一些特殊復雜的專業(yè)領域問題提供了解決方案。

4S技術的有效集合為智慧城市的快速建設提供了實時動態(tài)的大數(shù)據(jù)源。GIS自帶完善的專業(yè)工具為ES技術的研發(fā)提供了捷徑，GNSS的快速精準定位發(fā)展為GIS提供重要數(shù)據(jù)源。RS技術的飛速發(fā)展解決了一些復雜領域的測繪問題，能更快速簡便獲得數(shù)據(jù)源。總之4S技術的發(fā)展為智慧城市的建設提供了有力的基礎保障。這種以RS和GNSS作為快速獲取和更新基礎數(shù)據(jù)的主要技術手段，以GIS作為儲存、管理和分析信息和數(shù)據(jù)的基礎交互式平臺，以ES為功能核心，按一定集成方式構成的技術體系，在智慧城市的建設中扮演者重要角色。

1.2 智慧城市建設中測繪技術的實際應用。GNSS的空間定位技術于2003年北斗衛(wèi)星導航驗證系統(tǒng)建成，到2012年北斗衛(wèi)星系統(tǒng)民用開放，意味著我國自主研發(fā)、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式投入使用。對于測繪技術來說是一個飛躍式的發(fā)展，我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)初步具備區(qū)域導航、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒，現(xiàn)階段的北斗雖然已經(jīng)實現(xiàn)區(qū)域上的定位，但還不具備精準全球定位能力，北斗與GPS在定位效果上的差異，主要是由衛(wèi)星數(shù)量和分布造成的。2017年11月5日，中國第三代導航衛(wèi)星——北斗三號的首批組網(wǎng)衛(wèi)星(2顆)以“一箭雙星”的發(fā)射方式順利升空，它標志著中國正式開始建造“北斗”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。2018年4月10日，中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)首個海外中心——中阿北斗中心在位于突尼斯的阿拉伯信息通信技術組織總部舉行揭牌儀式。北斗衛(wèi)星的使用在智能交通、位置服務等領域實用性大，為此智慧城市建設依托這種GNSS技術的實際應用中很常見。

隨著無人機的研發(fā)和廣泛使用，攝影測量技術也從傳統(tǒng)的飛機搭載傳感器方式發(fā)展為無人機搭載多功能攝像機甚至一體化傳感器的新型模式。傾斜攝影測量技術在搭載相機數(shù)目中進行改善。使得多方位的影像能在低空高分辨率的情況下有效提取，甚至能拍攝城市建設中的陰影區(qū)域。這種技術的發(fā)展使得智慧城市模型構建的速度大幅提高，以往需要進行3-5年的測量工作甚至3-5月都能完成。

在RS領域INSAR雷達在分析災害、高空傳感技術中得到大幅提高。這種干涉測量技術下的合成孔徑雷達將傳統(tǒng)的SAR遙感技術與射電天文干涉技術相結合，利用雷達向目標區(qū)域發(fā)射微波，然后接收目標反射的回波，得到同一目標區(qū)域成像的SAR復圖像對，若復圖像對之間存在相干條件，SAR復圖像對共軛相乘可以得到干涉圖，根據(jù)干涉圖的相位值，得出兩次成像中微波的路程差，從而計算出目標地區(qū)的地形、地貌以及表面的微小變化，可用于數(shù)字高程模型建立、地殼形變探測。隨著雷達技術成熟一些，激光雷達，探地雷達也不斷發(fā)展。

遙感GIS一體化技術以遙感獲取豐富的、海量空間數(shù)據(jù),用GIS空間分析功能對影像分析處理。此系統(tǒng)可對城市范圍內(nèi)區(qū)域、街道、建筑、道路的影像特征采樣和分析、處理。為城市規(guī)劃監(jiān)察、城市土地利用情況,城市管理提供依據(jù)。它解決了數(shù)據(jù),分析,共享的融合,形成完整城市空間信息系統(tǒng),應用價值極大,可應用到城市各相關行業(yè)中。[2]

1.3 測繪技術為順應智慧城市建設的發(fā)展趨勢展望。智慧城市建設中仍然存在很多問題，各部門之間的功能集成、交互式使用。由于權限問題往往不能有效展開。某些城市功能僅僅在一個小領域體現(xiàn)智慧，而大智慧的融合往往沒將城市特色融入，例如四川省川東北區(qū)域中心城市-南充市。雖然在各個道路上由智慧城市信息源桿—一些帶有充電功能的城市WIFI路燈桿。但這些功能在使用中沒有獨立的經(jīng)費支持，沒有管理部門，往往就成為一種擺設。

而測繪技術隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的不斷完善與提高，GNSS定位精度優(yōu)勢凸顯，廣泛使用的成本也能不斷降低。RS技術中的激光雷達、移動式雷達掃描技術的不斷發(fā)展，為高分辨率的圖像獲取提供了技術基礎。由于環(huán)境制約帶來的問題，通過多孔徑雷達技術進行消除。得到更精確的數(shù)據(jù)。這些大數(shù)據(jù)的獲取為智慧城市建設提供有力的數(shù)據(jù)保障。

智慧城市中對節(jié)點精度的要求，更新的測繪技術更能要求。對維護管理的使用也能通過測繪技術提供大數(shù)據(jù)式的交互式平臺。目前我國智慧城市的建設GIS集成數(shù)據(jù)庫的建設應該是基礎規(guī)劃的一個方向。測繪新技術的運用,充分發(fā)揮現(xiàn)代科技的力量,實現(xiàn)城市精準定位,準確分析地理、地質(zhì)情況,為建設提供可靠方案,創(chuàng)造出更好的智慧城市。[1]