探讨三维基础地理信息系统在城市规划中的应用

探讨三维基础地理信息系统在城市规划中的应用

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摘要:伴随着互联网基础设施的普及和科技的发展,大数据技术和云计算技术助力众多领域实现转型升级,城市规划在互联网帮助下也实现了精细化管理。城市规划在三维信息系统支撑下,在道路规划、区域规划、住宅建设等领域实现了转型升级。从城市规划领域出发,分析了三维信息系统对于城市规划的意义以及利用科学技术的优化途径,希望能为城市转型升级、提升服务功能提供一定的借鉴作用。

关键词:三维基础地理信息系统;城市规划;应用

引言

随着信息时代的到来,网络技术与计算机技术在社会各个领域之中得到广泛的应用,对于城市规划领域而言同样如此,通过三维基础地理信息系统的应用,可以实现道路规划,住宅建设以及区域规划等方面的转型升级,提升城市规划的水平,促进城市的建设与发展。

1三维信息系统概述

1.1概念分析

地理领域应用的三维信息系统是在虚拟现实和地理信息技术助力形成的综合系统。虚拟技术是计算机技术的典型代表,将既定数据输入系统中,在软件的转换下将数字信息变为图像信息,此外,虚拟技术还支持情景模拟功能,利用计算机进行模拟设计,将未来建设规划呈现在电脑中,还可以形成动态模拟动画。地理信息技术是对目标区域的信息收集技术,利用遥感、全球定位技术等对经纬度、现有建筑物、现有道路规划、自然环境等进行详细收集的技术。地理信息技术收集来的各项数据输入虚拟转换软件中,在软件帮助下对现有城市规划在计算机中进行精确呈现。

1.2应用形式

三维信息系统广泛应用到城市规划的各个领域,现在最广泛应用于城市数字化管理和三维地图领域中。三维系统在城市规划中的各个领域中应用名称有区别,但是在技术框架层面,不同的领域应用的技术基础基本相同,在地理信息技术搜集的众多空间坐标中寻找逻辑关系,借助计算机模拟技术在实际城市规划中提供依据。

1.3应用类型

以城市规划类型和硬件基础条件为依据,可以将三维信息划分为桌面形式、沉浸形式、增强形式和分布形式。第一,桌面形式,即简易虚拟形式,该形式的模拟能力较低,适用于简单的空间规划,操作便捷,利用键盘和鼠标等计算机自带输入设备便可完成情景交互。第二,沉浸形式,该形式情景模拟功能高于桌面形式,因此,在显示屏的大小、声道音响、跟踪设备等领域有极高的要求。第三,增强形式,这种形式将虚拟和现实完美的融合。第四,分布形式,这种形式在远程通信技术的帮助下可以实现异地联通,允许多用户同时操作,便于城市规划中的分工协作。

2三维地理系统应用体系概述

2.1选择研发平台

城市规划对于三维系统的利用在平台层面有极高的要求,计算机语言以及图形数据库必须具备强大的支撑功能。

2.2数据分析

数据分析是地理系统的核心工作,研发平台根据技术要求和应用功能的区别使用不同的数据处理方式,但是,数据分析中的地形数据分析和影响处理是其中必不可少的分析系统。全球定位技术和雷达测量技术等可以对城市的地面状况进行全方位搜集,相关数据在大数据技术和云计算技术的协助下形成三维地图,该程序也被称为DEM数据处理。DEM可以将数据变为空间模型,再依据具体情况进行个性化的选择,进而呈现出不同的形式。影像处理可以将数据转换成不同的坐标点,在裸地模型上进行情景再现,最终根据既定的比例尺进行全貌还原。此外,影像处理还能通过色彩和图案将影像叠加。快鸟遥感是目前在城市规划领域运用最广泛的遥感技术,这种遥感影响能够以较高的分辨率和多种颜色还原提高影响的清晰度,而且成本较低。

2.3地面模型构造

三维地信技术具有极强的模型构造能力,主要承担系统建立后根据规划目标检验规划蓝图是否符合既定需要的作用。但是,城市规划是一个精细的工程,需要通过其他程序将建立的模型立体表现出来,3D成像技术便是其辅助工作之一。模型叠加的图层越多、分辨率越高、颜色种类越丰富意味着所需要的数量越大,为了减少内存占用量、提高计算机运行速度,通过以面片造模法减少切面的数量。在地面模型的生成过程中,可以通过焊接、整体塌陷等方法避免不必要的数据。

2.4接口预留

由于开发的功能和目的不同,开发平台所使用的程序不同,在数据录入接口层面会预留不同的数据接口。但是,为了延长系统的使用寿命,大多数系统都会允许不同种类接口的录入,尤其是对于CDA数据,因为其适用范围广、内存占用量少,其接口的兼容性范围较广。此外,伴随着科技的发展,GIS数据实现了无缝衔接输入,提升了系统的自动化水平。

3在城市策划领域三维地信的优化途径分析

三维地信技术是科技发展和城市规划融合的产物,在计算机技术的助力下,我国城市规划的科学程度和有效程度得到极大地提升,但是,部分模块仍旧存在短板,只有突破短板才能让科技更好的助力于城市规划发展。

3.1优化设计管理功能

三维地信技术本质上属于辅助系统,通过将城市规划蓝图直观的呈现在设计者面前,让设计者从宏观领域分析设计图纸的科学程度,通过细节处的放大还能观察城市规划是否与周围已有的生态环境融合。经过部分修改最终确定能够为城市未来预留足够空间的发展蓝图。但是,现有的三维地信技术中,系统运算水平无法满足现实的需要,在内容统计层面甚至没有达到矢量图软件的运算功能;此外,在建筑物表现层面,现有技术的物体外观细节刻画能力不足。为了达到综合指标分析能力,必须要提升分析的精确性,提升系统的管理能力。

3.2增强交互性

三维地信作为城市规划的辅助软件,允许技术人员在既有的地形基础上进行自由规划,从而为城市发展确定最终的规划蓝图。三维地信的交互性体现在动画模拟层面,通过艺术化处理,将城市规划的过程和结果呈现给观众。城市规划要求准确性和高度还原性,因此在艺术层面会有一定的欠缺。但是,城市规划是一个及其复杂的过程,交互性功能的强大才能确保规划的科学程度,避免规划和最终落实出现隔阂。

3.3通过三维可视化展示系统对规划区域进行各种空间、物理以及环境的虚拟分析对于我国城市来说,为了更好的展开城市规划工作,要对环境进行模拟分析,对城市中的噪音以及温度等等进行详细的分析记录,这种分析对人们的生活及工作起着非常重要的作用,同时对城市整体的宜居性也会有很大的影响。对于传统的二维图形表达方式来说,很难满足这种需求。当三维模型技术诞生之后人们可以有效的借助计算机信息技术以及地理信息技术来实现对建筑物要素的模拟,使得整体建设方案变得更加理想。此外,三维模型还具有无限制可视化的特点,可以为人们提供更加高效、合理、精准的规划报建方案。

结语

伴随着我国现代化进程的发展,土地成为稀缺资源,科学的规划不仅可以提升土地利用率,还能为城市未来留足发展空间,确保城市的可持续发展。三维地信技术的应用提升了城市规划的科学性和便捷性,直观的将规划蓝图呈现在决策者和群众面前,让城市发展变得有章可循。虽然在三维地信技术的助力下城市规划得到了质的飞跃,但是伴随着现代化进程的不断提速,规划难度逐步提升,现有的技术无法完全满足时代的需求,必须通过多种途径优化三维地信技术。

参考文献:

[1]陈贵仲.简析GIS技术在城市规划领域中的应用[J].智能城市,2018,410:48-49.

[2]宋静,梁苗.徐州市三维基础地理信息系统平台研究与应用[J].智能城市,2018,421:30-31.

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