3S技术在数字城市建设中

“3S”技术在城市规划中的应用摘要本文简要“3S”技术特点及其在城市规划中应用。

关键字：RS 、GPS、GIS、城市规划Abstract：In this paper, it will introduce the 3S technology performance and the application in the city planning.Key Words: RS,GPS, GIS, city planning1引言随着城市化进程突飞猛进，许多城市面貌发生了翻天覆地的变化。

由原来以土地利用控制为核心的关注既定蓝图实现的静态规划转变为注重城市开发过程的动态发展与整体协调发展的动态规划。

动态规划是将城市不断发展变化过程中出现的问题进行考虑，强调规划是一种动态发展与整体协调发展的过程，尤其是跨入二十一世纪以来，我国城市建设与开发量剧增，由此而引发的城市绿色生态保护问题、城市历史文化怎样传承问题、城市交通拥堵现象如何解决等诸多问题引起了社会公众的广泛关注。

这时就需要对影响城市规划的这些信息进行及时的收集、整理、分析，才能进行合理的城市规划。

因此，高效的获取准确、及时的城市发展变化的资源信息成为城市规划建设的首要任务。

“3S”技术是以遥感技术(RS)、地理信息系统(GlS)、全球定位系统(GPS)为基础,将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。

它集信息获取、信息处理、信息应用于一身,突出表现在信息获取与处理的高速、实时与应用的高精度、可定量化方面。

通过这些技术的综合集成应用,可以实现信息资源的快速采集和处理，为城市规划提供强有力的基础信息资料和决策支持。

2 利用RS快速获取城市信息2.1 利用RS获取城市信息途径2.1.1 航空摄影测量获取城市信息航空摄影测量是对选定的测区，利用装载在平台（飞机、气球等）上的航空摄影仪进行地面摄影，经过像片扫描数字化、外业像片控制点测量、内业控制加密、生成立体像对后，然后在立体下对感兴趣的信息进行采集制作数字化地形图，同时可以生成正射影像图及制作专题图并建立数据信息库。

摘要3S技术中的每个“S”都是独立的一门学科，但却又息息相关，交叉互补，他们在整个3S体系中各自充当了不同的角色。

GIS是所有信息的大管家，是整个系统中的处理中枢；GPS是对地图影像及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，负责整个系统中的定位；RS是信息采集提取的主要技术，是整个系统中的数据源。

文章分别通过对GIS，GPS和RS三种技术对城市发展应用的阐述，以及三种技术相结合在城市发展中区域地质调查、水文地质调查、地质灾害等方面的应用，表现出3S技术在我们的城市发展中的应用是无处不在的，它可以帮助我们更好、更快地实现城市发展的可持续化。

关键词：GIS；GPS； RS；城市发展AbstractE ach “S” in 3S technology is an independent subject, but closely related, complementary cross, they play different roles in the whole 3S system. Geographic information system is head of all the information, it is a central processor in the whole system; global positioning system is positioning, mapping image and information that extracted from the given coordinates, its responsibility is positioning in the entire system; remote sensing is a main technical way for information collection and extraction, it is the data source in the entire system. This article gives us a statement of GIS,GPS and RS apply for development of cities, and 3S technique combination apply for regional geological survey, hydrogeology survey, geological disasters and so on in cities’development. It gives an expression that 3S technology applies for everywhere in our lifetimes, and helps us make it better in society sustainable development.Key Words: GIS,GPS,RS, the development of cities目录1 引言 (1)2 3S技术中的GIS (2)2.1 GIS研究背景 (2)2.2 GIS在城市发展中的应用 (2)2.2.1 GIS在城市经济发展中的应用 (2)2.2.2 GIS在城市交通发展中的应用 (2)3 3S技术中的GPS (4)3.1 GPS研究背景 (4)3.2 GPS在城市发展中的应用 (4)3.2.1 GPS在城市生活中的应用 (4)3.2.2 GPS在城市交通中的应用 (5)4 3S技术中的RS (7)4.1 RS研究背景 (7)4.2 RS对城市发展的影响 (7)4.2.1 RS对城市经济发展的影响 (7)4.2.2 RS对城市交通发展的影响 (8)5 3S集成 (9)5.1 3S之间的两两结合 (9)5.2 3S集成的意义 (9)5.3 3S技术的集成在城市发展中的应用前景 (9)5.3.1 3S技术与城市的安全 (9)5.3.2 3S技术与城市的便捷 (10)5.3.3 3S技术与城市的健康 (10)5.3.4 3S技术与城市的高效 (10)6结语 (11)参考文献 (12)1 引言“3S”技术是英文遥感技术（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS）这三种技术名词的英文中最后一个字头的缩写。

【关键字】技术关于举办“3S技术在城市规划与数字城市中应用”培训班的通知各企事业单位：随着1998年“数字地球”概念的提出，数字城市已成为城市信息化的关键。

国外数字城市发展基本上经过了四个阶段：第一阶段是网络根底设施建设，第二阶段是城市政府与企业内部信息化建设，第三阶段是城市政府与企业之间的互联网连接，第四阶段是完成数字大厦、数字社区、数字城市的建设。

目前，美国、加拿大等发达国家基本上已经完成了前三个阶段的任务，正在开始第四阶段的建设，而中国数字城市的理论研究和关键技术体系研发基本还处于起步阶段。

应广大技术工作者的要求，中国科学院计算技术研究所教育中心培训部（.cn）特举办“3S技术在城市规划与数字城市中应用培训班”，本培训通过3S技术在城市建设中实际应用案例的分析及讲解，使学员更加深入了解和掌握3S技术与应用。

特此通知附件1：“3S技术在城市规划与数字城市中应用”培训班相关事宜一、培训目标：学习3S技术根底、原理和应用的理论知识，掌握GIS数据获取方法，了解3S技术在城市规划与数字城市中应用方法与项目案例分析，帮助有关人员总结和交流工作中遇到的技术难点，为今后在相关专业技术领域打下良好根底。

二、培训时间和地点（第一天报到，授课三天）：（一）2010年11月25日——11月29日郑州（二）2010年12月23日——12月27日福州（三）2011年01月13日——01月17日太原三、培训对象:各省市、自治区从事城市规划、勘测设计院、建筑、勘查、地质、水利、交通等方面专业技术人员以及管理的人员。

四、培训费用：每人2800元（含报名费、培训费、资料费、考试费、证书费），食宿可统一安排，费用自理。

五、培训方式:（一）课程讲座；（二）专题小组研讨与案例讲解分析结合；（三）上机操作；六、培训内容：（一）3S技术与方法；（二）3S在各行业中的应用及案例分析；（三）3S数据采集与处理；（四）3S 所需的相关软件；（五）答疑与讨论。

3S技术在数字城市建设中初探随着国家对数字城市，数字区域等大力的推广和支持，基于3S技术建立的数字城市进一步促进了城市设计、规划管理、城市建设、经营管理等方面的水平。

本文就是基于这一思路对3S技术应用及发展展开分析和论述的，对于数字城市和智慧城市等的建设具有一定的参考意义。

标签：3S技术数字城市三维可视化虚拟1 概述美国前副总统戈尔于1998年1月加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表了一篇题为“数字地球：认识二十一世纪我们所居住的星球”的演说，提出一个与GIS、网络、虚拟现实等高新技术密切相关的概念。

自此，3S技术以其独特的优势开始风靡全球。

发展至今，“3S”（GPS、RS、GIS）技术基于各自的技术特点逐步融合，应用领域迅速扩展到车船导航、城市规划、区域管理、商业管理、资源调查和生态环境等多个领域。

近几年，中国对于3S技术的研发及应用，尤其是数字领域的研究也取得了举世瞩目的成就。

在数字城市建设的同时，又进一步在其基础上推动了它的发展，提出了智慧城市的建设，进一步对数字城市的建设提高到新的起点上来。

2 3S技术概述3S技术，即地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）的统称，是卫星定位与导航技术、通讯技术、计算机技术、空间技术、传感器技术相结合，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、应用的现代信息技术。

随着计算机技术、通讯技术等领域的发展，整合了RS、GIS、GPS的“3S”技术的应用领域不断拓展。

它基于GPS技术、RS技术及GIS技术的应用特点，将三者相关联的部分有机整合，组成一个完整的技术体系，不仅能实施收集各种空间信息及环境信息，还能对所收集的信息进行加工与更新。

目前，3S技术已被广泛应用于城市规划、灾害监测与预报、交通、公共安全、能源调查、军事等诸多领域。

世界各国人民随时都在接触到3S技术带来的变化。

3 数字城市的概述“数字城市”是基于多媒体技术、大规模存储技术和计算机技术，通过宽带网络将3S技术与遥测、仿真-虚拟等多项技术有机整合，多时空、多种类、多分辨率、多尺度地对城市进行三维描述，也就是借助信息技术和网络技术，以数字虚拟的形式展现出城市的过去、现状、未来。

3S技术在城市建设中的应用及优势分析摘要：“3S”技术作为新兴的地理信息技术已经渗透到了环境、经济、社会等各个方面。

与此同时，随着中国城市化进程的加快，“3S”技术在城市建设中得到了广泛的应用，并且相对于传统的方法在经济效益等方面有着较大的优势。

主要论述“3S”技术在城市建设中的应用及优势分析，包括“3S”技术在“城市规划”、“城市交通”、“城市风景园林”、“城市地下管线”方面的应用及优势分析。

关键词：“3S”技术; 城市建设; 应用分析Applications and advantage analysis of 3S in urban constructionAbstract: The technique of 3S as a emerging geographic information technology has already seeped into the fields of environment,economy, society and so on. Meanwhile,with the speeding up of China’s urbanization process,the technique of 3S has been widely applied in urban construction showing a larger advantage in terms of economic benefits compared with traditional methods. Then the paper puts forward that applications and advantage analysis of 3S in urban construction including the application fields of urban planning,urban traffic,city landscape architecture and urban underground pipeline.Key words: technique of 3S; urban construction; application and analysis随着科学技术的发展，以3S为代表的地理信息技术得到了快速的发展。

3S技术在城市基础设施建设上的应用摘要：本文主要阐述了GPS、RS、GIS的基本概念和相互关系及关键技术，并针对“3S”集成技术的应用现状作了研究。

着重介绍在3S技术在道路、管网和绿化等城市基础设施建设中的应用和在今后的发展前景。

关键词:3S技术集成基础设施应用Abstract：This article mainly expounds the GPS，RS，GIS and the relationship between the basic concept and key technologies，and in the light of “3 S” integration technology situation of the application of the research results. Introduced in 3 S technique in the road，and the pipeline and the green urban infrastructure construction and the application in the prospect of development in the future.Keywords: 3 S technology integrated infrastructure applications1．概述城市基础设施建设是一个城市发展的支撑，是决定一个城市能否成为宜居城市的前提。

我国目前正在进入一个大规模的城市化进程，这是社会进步和发展的必然趋势。

随着城市基础设施建设工作量不断加大，其对城市基础测绘资料的覆盖范围、准确性也提出了更高的要求。

近年来3S技术不断深入发展，使其在城市基础设施建设测量中的应用也势必更加广阔。

GPS技术与RS技术的发展给城市基础设施建设测量提供了新的手段和方法。

GPS技术快速静态定位为城市各种工程控制网的测量提供了快捷、经济的手段；动态定位(RTK)技术将GPS定位技术推向一个新的里程碑，在图根测量、竣工测量和快速施工放样等方面得到越来越多的应用。

“3S”技术在城市规划中的应用探讨【摘要】城市规划作为城市建设的一个重要环节，对城市发展起着指导性作用。

本文在介绍城市规划和数字城市建设的基础上，论述了“3S”技术体系在现代城市规划中发挥的作用。

结果表明，基于“3S”技术的城市规划理论，推动了传统型城市规划的数字信息化变革和发展，提高了城市规划的动态分析能力和指导能力，对现代化城市的建设和发展起到了决定性的作用，而基于“3S”技术的城市规划随着“3S”技术的不断发展、“3S”技术和城市规划的深入融合，定会对数字城市的构建起到重要作用。

【关键词】城市规划；“3S”技术；数字城市；信息化【Abstract】Urban planning plays a guiding role in the development of a city as an important part of urban construction. The article discusses the role of "3S" technology system plays in modern urban planning on the basis of the introduction of urban planning and construction of digital cities. The results show that：Urban planning theory based on "3S" technology promotes the development of digital information revolution and traditional urban planning，and improves the dynamic analysis capability and ability to guide urban planning，which plays a decisive role in modern city construction and development. And it will be play an important role in the construction of urban based on "3S" technology with the development of urban planning "3S" technology and he integration of urban planning.【Key words】Urban planning；"3S" technology；Digital city；Informatization1. 引言（1）“3S”技术是全球定位系统/GPS、地理信息系统/GIS 和遥感技术/RS的统称，是卫星定位与导航技术、空间数据集成技术、传感器技术和计算机信息技术、信息化通讯技术相结合，多学科、多种技术高度集成的对空间数据进行采集、处理、分析、管理、表达、传输和应用的现代信息技术[1～3]。

3S技术在城市规划领域的综合应用3S技术的应用已经成为城市规划的重要手段之一，其所涵盖的遥感、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等技术，能够提供大量的城市空间数据，帮助城市规划师更好地分析城市空间结构和特征，更有效地制定城市规划方案。

下面详细介绍3S技术在城市规划领域的综合应用：一、遥感技术遥感技术能够通过对城市形态、构造、用地等进行全方位、多层次、多角度、高分辨率、实时监测和分析，提供大量、准确、全面和时效性高的城市地理信息数据，这对于城市规划、管理和发展具有重要意义。

遥感技术在城市规划领域的应用大致可以分为以下三个方面：1. 城市空间结构分析与规划遥感技术可以提供大量的高分辨率影像，通过对影像的处理与分析，可以了解城市的空间结构、城市内部的空间组织关系、空间功能结构和城市生态环境状况等信息。

这些信息可以用来更新城市的地图数据，提供决策支持，促进规划目标的实现。

2. 基础设施规划遥感技术能够帮助城市规划师准确地对基础设施进行布局，如水源、供水管道和水质管理、交通和公共交通设施、医疗和教育等，提高城市基础设施的规划、建设和管理水平。

3. 环境监测遥感技术可以监测城市的空气质量、水质、噪音和固体废弃物等环境信息，帮助城市规划师更好地掌握城市环境的状况，制定环境保护规划等，提高城市环境质量，保护城市生态环境。

二、地理信息系统技术GIS技术是将空间地理信息与属性信息相结合的技术，可以整合、处理和分析大量的城市空间数据，为城市规划决策提供科学依据。

GIS在城市规划领域的运用主要包括以下方面：1. 基础地理信息资料管理GIS技术是城市地理信息资料的核心工具，可以维护和管理大量的地理信息数据、自治区边界等基础地理信息数据。

在城市规划中，可以用GIS技术构建城市地图图库，为规划决策提供基础数据。

2. 综合分析与决策支持在城市规划中，GIS技术可以处理大量的建成区、交通、绿地以及历史遗存等数据，利用GIS中高级分析模型，进行复杂的分析和评价，如城市土地利用模型、城市空气污染模型、城市交通模型等，为城市规划决策提供科学依据。