工程测量第14章测绘在城市规划管理中的应用.ppt

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1、本 章 摘 要 本章主要介绍现代测量新技术在城市规划中的应用，阐述测量在城市规划、建设、管理中的应用,重点介绍移动道路系统，地理信息系统（GIS）、遥感技术等以3S 技术为代表的测绘技术在城市规划中的综合应用。,第十四章测绘在城市规划管理中的应用,14-1 概 述 14-2 测绘是城市规划管理的保障 14-3 移动道路测图技术 14-4 GIS在城市规划中应用 14-5 遥感技术,本章目录,14-1 概述,城市规划建设管理的复杂性 测绘是城市规划建设前期和基础性工作 测绘贯穿于城市规划建设的各个方面 3S 技术在城市规划建设管理的综合应用 城市建设基本图,14-2城市规划测量是城市规划建设的保

2、障,一、建设用地拨地测量 拨地测量： 根据规划要求在实地确定建筑用地边界，即宗地权属界桩的测设过程,这项工作称为拨地测量。 法律作用： 它是根据土地管理部门依法将国有土地划拨给使用者，由城市规划测量单位根据城市规划、设计的要求将建筑用地范围和界线测设到实地，作为建设、施工以及土地权属等管理的法律依据。 拨地测量内容： 土地产权、土地范围、土地类别划分,二、规划道路定线测量 内容：根据城市道路系统规划，确定城市道路的空间位置：道路中线，红线测量等。 作用：它是为城市详细规划、各种市政工程的定线和拨地测量提供依据，在城市建设中起控制和保障作用。 道路红线：平行于道路中线的两旁建筑用地边界线称为规划

3、道路红线。 红线设计：确定道路红线的平面位置和主要控制点标高，确定广场和交叉口的总体布置。 道路红线的作用：它保证道路两旁的建筑用地与规划红线平齐。道路及路上的管线设施，沿路建筑物，都要根据红线位置在空间上相互协调地进行建设；各种建筑物不得侵入道路红线。,三、 建筑物定位放线和验线 1建筑红线 指城市规划管理中，控制城市道路两侧沿街建筑物或构筑物(如外墙、台阶等)靠临街面的界线。 建筑红线由规划道路红线和建筑控制线组成。 任何建筑都不得超越给定的建筑红线。 2建筑物定位放线 应用控制点 应用建筑红线,3建筑物验线 验线依据： 是指经批准的建筑设计方案，在实地放线定位以后的复核工作。 验线内容：

4、 工程验线时主要检查建筑物界桩点位位置是否正确，检查建筑物的形状是否与批准的建筑设计图相符，检查建筑物外沿边线退让线是否符合规划设计要求。,道路边线和高程控制线,规划道路控制线,四、竣工测量 作用 城市基础测绘信息实时更新；城市基本地形图现势性的一种动态更新 严格执行城市总体规划，及时、准确地反映建设状况，为城市规划、设计、建设和管理提供可靠资料和依据。 内容 竣工建筑物及周边现状图测绘、建筑物与道路控制红线和用地红线等规划要素关系的标定、与周边建筑物关系的标定等。 原则： 测量成果的精度较高，高于普通地形图 内容丰富和详尽。,14-3 移动道路测图技术,一、移动道路测量原理,测量原理： 机动

5、车 提供移动载体 GPS（全球定位系统） 位置 姿态 CCD（视频系统） 图像 惯性导航系统或者航位推算系统 位置 姿态 数据处理系统 算法,二、移动道路组织结构,移动道路测量系统的硬件,1温控防护罩、CCD 相机4 2GPS 接收机天线 3温控防护罩、CCD 相机2 4温控防护罩、摄像机 5车顶机械平台 6温控防护罩、CCD 相机3 7温控防护罩、CCD相机1,移动道路测量系统的软件,软件系统： 立体影像采集软件、空间数据采集软件 定位定姿集成处理软件 多源数据测成图软件,三、移动道路测量系统的功能 1位置测量 运用GPS定位、CCD视频技术和惯导技术，测量行车轨迹并推算道路 中心线和边线坐

6、标，并可从CCD影像中提取目标点精确位置坐标 2属性记录 道路标记（红绿灯，立交桥，加油站等）的属性信息 手写/语音输入装置作为补充属性录入 高速CCD系统及音频系统，全过程记录目标属性,3三维图像获取 坐标数据、矢量数据和三维图像数据。 4数据融合与利用 将各种位置数据，属性数据以及图像进行后处理，最后存储在开放 式的数据库中，并可输出形成各种适应于不同需要的数字地图成果 5精准导航功能 由于数据成果系由MMS系统所配备的高精度的GPS、INS和CCD等设备采集而成，故也可运用于原系统实现精准车载导航。,四、移动道路测量系统的特点和优势 1 动态测量技术。 在载体运动过程中完成目标定位测量。

7、动态瞬间获取被测物体大量物理属性信息和几何信息 3 多传感器集成定位测量和空间信息采集的技术。 4 是一种地面遥感技术，以非接触测量目标， 获取目标的空间位置， 各种属性信息。 5 移动道路测量技术综合了动态定位测量快速和近景摄影测量信息量大的特点， 加快了测量速度， 从而提高了野外空间数据获取的效率 6 高效快捷的GIS数据采集工具手段。,五、移动道路测量系统应用实例 移动道路测量系统在科技奥运中的应用 移动道路测图系统在北京市西城区道路普查工作的应用,一、移动道路测量系统在科技奥运中的应用,1. 移动道路测量奥运场馆动态监测： 量测实景影像、多媒体视频和360全景图片， 实现奥运场所设施动

8、态普查和进度监控。 2. 可视化的目标管理： 对于重点关注的线路、地区和部位， 点击任何位置就可以浏览所需要查看目标的实景图像。,3. 可视化的警备路线管理： 为重点警用路线提供任意方向的实景影像和视频的浏览、查看、测量等功能。 4. 国家安全部门奥运安保： 为决策人员提供辅助决策， 进行可视化安全线路的选取规划、安全距离计算、布防位置设计等,图14-5 移动道路测量奥运场馆动态监测,二、移动道路测图系统在北京市西城区道路普查工作的应用 快速量测地物，内业处理生成普查指标数据 道路路面可视化记录与全要素采集，覆盖道路普查的全部要素 测绘道路普查数字地图，进行电子地图数据更新 建立城市道路可视化

9、立体影像库,图14-6 电子地形图,图14-7 城市道路可视化立体影像图,图14-8 城市道路普查成果发布管理系统,14-4 GIS在城市规划中应用,一、地理信息系统的组成 1 GIS硬件系统： 2系统软件： 3 空间数据： 4 GIS的应用人员：,1 GIS硬件系统： 作用：用以存储、处理、传输和显示地理信息空间数据。 硬件：计算机，数字化仪、扫描仪、绘图仪、打印机等外部设备 类型：简单型、基本型、网络型,2 GIS系统软件： 核心：GIS运行所必须的各种程序，是地理信息系统的核心 作用：用于执行空间数据编辑、组织、分析处理、存储等GIS功能的操作。 种类：专业软件、数据库软件、系统管理软件

10、等 知名软件： 国外ARCINFO、MapInfo、GEOMEDIA 国内的知名软件主要有GEOSTAR、MAPGIS、SUPERMAP等。,3 空间数据： 空间数据是GIS系统的操作对向，它具体描述地理实体的空间特征和属性特征以及时间特征。 基本的数据类型：空间数据和非空间数据。 空间数据通常以三维坐标或二维坐标来表示。描述地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。 非空间数据包括各个地理单元的社会、经济或其他专题数据，是对地理实体专题内容的广泛、深刻的描述。,4 GIS的应用人员： GIS应用人员包括系统开发人员和GIS技术的最终用户，他们的业务素质和专业知识是GIS工程及其应

11、用成效的关键。 GIS只是一种技术手段和工具，它的作用在很大程度上取决于用户的水平、技能和经验。,二、GIS的基本功能 数据获取 数据编辑 数据存贮与管理 空间查询与空间分析 可视化表达与输出,1. 数据采集与输入 数据采集与输入是将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程。,2. 数据编辑与处理 图形编辑：主要包括图形编辑、图形整饰、图形变换、图幅拼接、投影变换、误差校正和建立拓扑关系等功能。 属性编辑：通常与数据库管理结合在一起完成，主要包括属性数据的修改、删除和插入等操作。 数据更新：是以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相应的数据

12、项或记录，它是通过修改、删除和插入等一系列操作来实现的。,3数据的存储与管理 数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键实质数据存取和数据管理的各种控制 作用：提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新。 数据结构：矢量数据结构、光栅数据结构、矢量栅格一体化数据结构。 管理方式：空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS管理空间数据，用关系数据库管理属性数据,4空间查询与分析 空间查询与分析是GIS的核心，是GIS有别于其他信息系统的本质特征。空间分析可分为三个层次的内容： (1)空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体； (2)空间拓扑叠加分析：实

13、现空间特征的相交、相减、合并等，以及特征属性在空间上的连接； (3)空间模型分析：如数字地形高程分析、网络分析、图像分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等。,5. 可视化表达与输出 数据显示是指中间处理过程和最终结果的屏幕显示。 人机交互：依据要素信息密集程度，可选择放大或缩小显示 输出：是将GIS的产品通过输出设备输出。 GIS不仅可以输出全要素地图，也可以根据用户需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图表及数据等。,三、GIS 在城市规划管理中的应用 1城市规划信息的查询管理 2土地资源利用的规划管理 3基于GIS的专题分析 4辅助城市总体规划及详细规划 5交

14、通调查与模拟分析 6规划红线管理,1城市规划信息的查询管理 查询内容：如基础地形数据、用地许可资料、规划指标、规划成果图、文档资料等输入计算机中的数据库 应用：查询、检索、统计、显示、输出，实现管理的自动化、规范化和标准化，为城市总体规划编制提供直观、详细、完整的科学信息。,2土地资源利用的规划管理 利用GIS 技术的海量存储数据和强大的图形操作功能， 对土地管理实现集成化， 可以即时方便地了解城市土地利用状况及土地权属界线等信息， 使城市规划用地更具科学性和透明性， 给城市土地利用的合理使用以强大支持,3基于GIS的专题分析 城市用地规划平衡分析 城市规划技术指标分析 城市规划路网分析 城市

15、规划绿地分析 城市居住人口规模及其分布状况分析 城市土地级差地租的评价等,4辅助城市总体规划及详细规划 准确计算人口密度和建筑容量 进行有关城市总体规划的各项技术经济指标分析 城市规划、道路拓宽改建过程中拆迁指标计算 确定各类用地性质，城市用地选择和建设项目合理选址 确定详细规划范围内的道路红线、道路断面 合理安排各项工程管线、工程构筑物的位置和用地等等,5交通调查与模拟分析 交通环境容量影响评价 道路勘测设计 道路方案的仿真表现和环境模拟,规划道路设计,6规划红线管理 提供辅助设计工具绘制用地红线、标注用地红线、分割及合并用地红线按一定的比例输出的建筑红线，道路红线。 用地红线的属性管理 网

16、上远程办公系统,三维虚拟城市,城市规划管理信息系统,14-5 遥感技术,遥感技术 （Remote Sensing，简称RS）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域不断扩展，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。,一、遥感技术的特点 1. 同步获取大范围数据资料 一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重

17、要。 2. 时效性 卫星围绕地球运转，重复地对同一地区进行对地观测，有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态跟踪地球上许多事物的变化。,3. 获取信息受条件限制少 在地球上有很多地方，对于自然条件极为恶劣，人类难以到达，地面工作难以开展的地区等采用不受地面条件限制的遥感技术，可方便及时地获取各种宝贵资料。 4. 获取信息的手段多，信息量大 根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体、紫外线、红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。,二、遥感技术在城市规划中的应用 1综合资源调查 2为研究城市发展提供基础资料 3专题

18、地图制作,1综合资源调查 快速实现城市范围国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查。 迅速地获取城市用地现状，结合不同时期的遥感资料能够客观、准确地了解城市建设成就，动态地分析城市用地的发展趋势， 可实现对土地资源利用的适时调查和动态监测，为科学地规划布局城市用地提供基础资料。,2为研究城市发展提供基础资料 系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系。 通过对不同时期遥感资料的分析， 可全面、系统地研究城市发展轨迹和时空变化规律， 结合各时期城市建设管理环境等因素， 为国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供科学依据。,土地利用,土地利用,黑龙江

19、红星农场遥感资料,苏州城市遥感图,全国遥感影像图,3专题地图制作 制作4D产品： 数字正射影像DOM、 数字高程模型DEM、 数字栅格地图DRG、数字线划地图DLG， 制作专题图：城市地形图、交通图等各种专题及综合图件。 作用：为城市基础地理信息系统提供详实、可靠的数据来源， 并使城市规划设计实现人机对话式操作。,小区规划,航空遥感飞机,遥感飞机,中科院高空遥感飞机,两架遥感飞机飞往汶川地震灾区,思考题,试述城市规划测量的主要内容。 竣工测量在城市规划建设的主要作用是什么？ 什么是建筑红线，它的主要作用是什么？ 试述移动道路测量系统的特点和作用。 GIS具有哪些功能?，试述GIS的特点。 试述GIS在城市规划管理中的应用。 遥感在城市规划中主要作用是什么？,