3S 技术在城市规划管理中的发展及应用
【摘 要】：3S 技术作为新技术在城市规划管理领域有着广泛的应用，主要介绍3S 技术的发展及其在城市规划管理领域中的应用，并对其发展进行展望。
【关键词】：城市规划、数字城市、地理信息系统
进入21世纪以来，科学技术在改变世界面貌和人类生活中发挥着巨大作用，地理信息系统、遥感技术和全球卫星定位系统在各种领域中扮演越来越重要的角色。城市是人类技术进步，经济发展和社会文明的结晶，是经济发展最迅速的地区。自从戈尔1998年在著名的“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”报告中提出“数字地球”的概念以来，“数字地球”逐渐成为全球科技热点和媒体焦点。探索“数字地球”建设的突破口，关键在于“数字城市”。目前，“数字城市”业已成为知识时代的城市形象工程，3S技术的迅速发展，在数据采集、存储模式、处理方法等方面不断提供新的手段，成为“数字地球”、“数字城市”的核心技术支撑，推动城市规划技术应用不断向更高层次发展。
一、3S简介及其发展趋势
3S技术是遥感技术(Remote sensing，RS)、地理信息系统(Geography information systems，GIS)和全球定位系统(Global positioning systems，GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现
代信息技术。
随着3S技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3S'’一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。以RS、GIS、GPS为基础，将RS、GIS、GPS三种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。 1、RS
RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。例如，在大比例尺的遥感图像上，可以直接统计烟囱的数量、直径、分布以及机动车辆的数量、类型，找出其与燃煤、烧油量的关系，求出相关系数，并结合城市实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因数，估算城市大气状况。同样，遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别，根据这些影像显示，一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。另外，利用热红外遥感图像能够对城市的热岛效应进行有效的调查。 2、GIS
GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。通俗地讲，地理信息系统是信息的“大管家”。地理信息系统一般由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型图形用户界面及系统人员组成。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。 3、GPS
GPS是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地
测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。
现代城市是一个规模庞大、结构复杂、功能齐全的具有综合性、区域性、空间性的动态系统。随着社会、经济的不断发展，我国城市发展已经进入到一个崭新的阶段，城市的发展速度、规模、模式前所未有，这就对城市规划管理提出了更高的要求，需要城市规划管理在保证科学性、合理性、合法性的前提下，提高规划编制和规划管理的效率和效能，并对城市规划的组织与编制、规划的实施和实施后的监督检查进行有效的管理。3S 技术作为城市信息化、数字化的重要技术手段，已广泛应用到城市规划管理、建设的各个领域中。 二、3S 技术在城市规划中的发展
随着城市规划理论的发展，并结合3S 技术的应用，能为城市规划提供了实时、动态、高效的城市信息获取手段，改变了传统城市规划以静态单一地物为目标的规划模式，使得城市规划向多目标、动态性、智能化的模式发展。3S 技术也逐步成为城市规划管理的重要技术手段。
1． RS 在城市规划中的发展
城市发展速度的加快，使得城市建筑密度、环境、交通等城市信息的变化更新速度也越来越快，传统的数据获取手段难以满足规划和管理的需要，而遥感技术以其宏观性、动态性、周期短、信息丰富等
特点成为获取城市信息的重要手段。利用遥感技术获取宏观的、多时段的、多角度的遥感数据，可为城市地理信息提供翔实、可靠的数据。通过分析可从中提取包括交通流量、水质、土壤、污染、热岛等相关资料及数据，并对分析研究城市变迁提供数据支持，提高城市规划管理效率。
2． GPS 在城市规划中的发展
GPS 可以快速、准确地获取实地空间位置信息，在城市交通、公共安全、旅游等方面有重要的应用价值，在城市交通管理和社会治安管理工作中发挥了重要的作用。在城市规划中，为规划定线提供了准确的空间位置信息，为规划执法监察提供了科学的依据。 3． GIS 在城市规划中的发展
经过多年的完善和发展，GIS 已经广泛地应用到城市管理的各个专业领域，以其收集、管理、处理和分析空间数据的能力成为城市规划管理的技术支撑条件和重要的城市规划信息获取手段，帮助城市规划者做出正确的预测及制定相关政策。近年来，随着GIS 的在城市规划管理流程中应用的逐步深入，以空间信息数据库为基础建立的各种城市规划辅助系统，一直在为从规划编制到规划管理，从前期资料收集整理到成果出图，从城市详细规划到区域规划等提供辅助支持。在城市规划领域中，GIS已经成为城市现代化的标志和重要的基础设计建设内容之一。
三、3S 技术集成在城市规划管理中的综合应用
城市规划管理是实施城市所确定的发展方针和政策的重要有效