大数据战略下的智能规划创新应用

大数据战略下的智能规划创新应用

李岩

辽宁远天城市规划有限公司辽宁沈阳100168

一、时代背景

1.1信息化时代的城市发展

科技的进步不断颠覆着人们的生活方式的。，推动着城市功能与形态的不断发展变化，并衍生出许多符合时代背景的城市发展理论。随着电能的普及与蒸汽机火车的出现，田园城市理论成为人们心中最为理想的城市模型；汽车的普及与越来越密集公路网建设，以道路建设为主城市扩张理论成为了城市规划的方向；而以互联网、云端为代表的信息化时代的来临，智慧城市的理论成为了现代城市规划的主流，引领着新时期城市发展脉络。

在大数据战略引导下，随着数据供给渠道的增多和数据分析技术的进步，面向城乡规划编制的数据获取方式向多元化发展，给城乡规划的数据采集带来了新的工具和思路。不断被改革与创新的城乡规划应用技术为城市提供者从决策、管理到运营的全生命周期的智能化、信息化平台。

1.2智能规划时代的起航

大数据应用技术的不断深入与拓展，面向城市规划编制的数据获取方式也向多元化发展。从现场、书籍文字的可视化的采集数据，到信息化时代存储与计算机网络中的多种数据的开放，再到智能时代，数据信息来源于生产生活的各个方面。面对城乡规划建设快速发展，城市各区域用地、建筑及景观风貌都是瞬息万变。

现如今，我国智慧城市建设在各地如火如荼地进行着。面对纷繁复杂的城市环境，能够有效解决“如何打造实时的数字信息化城市”的难题。无人机作为响应速度快、效率高、运行成本低的新一代低空遥感利器，能够为城市建设提供实时信息数据，支持快速而准确的提供城市规划决策，助力智慧城市的规划与建设。

二、大数据下的智能规划

2.1现场踏勘与数据采集中的应用

2.1.1前期数据采集

城乡规划前期，主要涉及的数据及材料包括不同比例尺的地形图、现场调研影像资料与相关自然、经济社会等数据。一方面，由于传统的测绘方式是小型车、作业效率地、人员成本高等特点，地形图更新跟不上城镇变化速度，特别是城市近郊区、新区及乡镇等更新较快的区域，现有的地形图有效信息较少，或比例尺精度达不到规划编制要求；另一方面，现场踏勘方式受时间、人员配置、复杂环境等因素影响，很难从整体上把握场地的现状特征，且后期拼接、核实分析过程冲，容易出现丢失、遗漏及误差方式等问题。

随着遥感技术及互联网技术的发展，国外卫星遥感结合GoogleEarth软件可获取精度很高的卫星影像图片，但国内普及程度较低、高清图像信息获取难度较大，百度地图、腾讯地图以及手持地图影像设备等虽然给城市规划前期辅助工作带来了便捷，但还无法满足对时效性、精度及信息量的需求。

这方面，无人机遥感系统作为传统航空、航天遥感平台之后的第三代遥感平台，能够快速获取地理、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据采集、处理和应用分析，随着国内对低空领域航线的逐渐开放，解决了以上多处难题，并为城市测绘、调研翻开了新得篇章。

2.1.2国土空间利用中的应用

美丽乡村建设是生态文明建设的重要组成部分，是建设美丽中国的重要组成部分。为充分发挥新农村规划的引导和调控作用，科学合理地做好美好乡村的规划，农村土地信息调查与基础信息数据采集在乡村中起着至关重要的作用。往往在乡村规划中，在规划前期，存在地形图缺失、陈旧或者比例尺过小、缺乏清晰的影像图、规划边界不清晰、土地权限信息不明确等等问题而限制顺利开展工作，需要花大量的人力、物力、财力进行测绘、踏勘现场与核实现状用地。通过无人机航拍，能够很快、准确的进行勘测，并利用遥感专题信息提取技术对村庄、乡镇进行用地类型现状提取与分析，有助于乡村规划的有序、精细化推进。在规划设计期间，可通过直观清晰的影像呈现与公众进行互动，提高公众参与的积极性。

规划实施后，运用无人机技术进行，在较短的时间内实现实施情况的数据采集，为规划前后提供对比分析，呈现出该区域跨越式发展，为当地政府和村民提供更为全面的数据支撑。

2.1.2后期处理与应用

此外，无人机可以根据项目特性和设计师需求，可定制飞行路线及区域，实施建立3D模型，真正做到全方位、多角度、无死角、更直观的调研，为城市规划设计提供全面真实的第一手场景资料。

2.2在规划选址与布局中的应用

2.2.1选址规划中的应用

科学合理的规划选址与城市布局结构关系着城市居民的生产生活方式与社会经济发展，在提高社会效益、环境效益、经济效益同时，引导城市向健康、可持续发展。无人机运用航拍技术，可以精确的提供一定区域范围内的地形地貌、生态环境、建筑布局等相关地理信息，结合GIS等遥感技术进行分析，辅助城市重大项目的规划选址的科学性与可行性。如在风电厂规划选址中，尽量避免一些文物保护、风景名胜区、自然保护区、水源地等敏感区，通过测量分级离敏感点的最近距离，结合文物的防护边界，对风场选址进行调整。

2.2.2智能辅助规划选址应用系统研发

为了更好地搭建无人机低空遥感平台在城市规划中的应用，利用无人机低空遥感的与城市规划学科特点，进行交叉互补，研发一款无人机辅助规划选址应用系统。该系统除了无人机航拍外，通过对无人机搭载不同传感器，提供多种选项模块，如气象仿真分析、大气雾霾扩散分析结合城市中的居住区、工业区、商业区等不同区域，搭建相应的的模型与数据库，为规划选址及规划布局提供数据分析。该系统正在评测阶段，通过进一步完善，将能够为未来城市规划的工作提供有力的技术手段。

2.3生态环境保护规划中的应用

国家十三五规划提出绿色发展理念，生态环境保护规划作为的编制与实施实施建设美丽中国的保障。而河流流域、饮用水源保护区、自然保护区等区域有着面积较大、位置偏远、交通不便的等特点，其调研、分析、实施评价等工作很难做到全面细致。无人机遥感系统能够有效克服难点，针对分析区域，通过无人机遥感影像采样工作，收集保护区自然、地理、生态以及空间专题数据等信息，使用GIS和指数评价技术，利用定性与定量相结合的方式分析土地利用的现状、土地适宜性、景观格局特征。由于生态环境系统的恢复是一个漫长的过程，在生态环境保护规划实施评价中，可通过持续性的进行逐年拍摄、采样分析对比，清楚地了解该区域内植物生态环境的动态演变情况，为规划实施评价提供参考。

航拍影像在ArcGIS中叠加用全自动快速无人机数据处理软件生成的辽河干流正射影像图（DOM）、镶嵌结果及数字高程模型（DEM），对土地利用的解译。

通过高分辨率的遥感数据处理获得周围耕地、居民用地、交通建设用地、大坝、林地、草地、水域、滩地、河道状况等数据，并该区域区域生态系统的构成、景观格局特征及土地利用现状及适宜类型分析进行辽河保护区土地利用规划，充分发挥保护区生态保护的功能，构建化学完整性、物理完整性和生态完整性的辽河干流流域。

2.4城市决策辅助系统中的应用

利用无人机低空遥感系统具有无人机遥感系统具有视域广、及时连续的特点，可迅速查明现状，使其在城市建设管理领域中的应用有着得天独厚的优势。将不同时间段对同一区域获取区域的遥感影像，采用无人机遥感系统提供数据通过城市智能模拟平台（CIM），进行城市形态的智能对比与分析，实施科学、高效率、灵活、严密的监管，为排查违法施工建设、非法侵占等现象提供依据，有效控制违法建设行为的发生，为城市规划决策提供数据支撑。此外，无人机遥感系统安全作业保障能力强，可进入危险及偏僻地区开展工作，也有效地避免了监测人员的安全风险。