GIS多源数据管理平台在城市更新改造中的应用

GIS多源数据管理平台在城市更新改造中的应用

凌洁

东南大学建筑设计研究院有限公司

摘要：现阶段，我国各个城市纷纷加入了更新改造的行列中，该项工作的开展会全面提升城市的经济效益与发展水平。同时在各类高新技术的带领下，城市更新改造工作如火如荼，取得的发展成效也非常显著。GIS多源数据管理平台可以同时整合数据管理、三维建模、获取数据信息等多类功能，构建更为完善的调查体系，以其作为城市更新改造项目的基础数据条件，可以有效解决传统更新改造工作开展时期面临的管理不完善、传输模式单一等多方面的问题。对此，本文主要以我国某一城市更新改造实例展开探究，掌握GIS多元管理数据管理平台的应用要点，为后续我国开展相关工作提供经验，供给借鉴。

关键词：GIS多源数据管理平台；城市更新改造；应用策略

引言：以往我国应用的城市更新改造管理模式较为滞后，并且在基础数据调查方面会存在着不足，无法有效地整合一些复杂的地理数据信息。特别是面对一些城中村违建或者加建等的情况，无法有效应对其问题。数据信息的来源会比较多，应用的数据管理模式比较落后。所以想要有效改善该现状，就需要充分借助GIS多源数据管理平台建立网络化、信息化的基础数据调查体系。绘制项目底图，解决更新改造数据调查中比较突出的问题。建立三维全景虚拟模型，同时有效解决专题地图输出和提交等方面的问题。利用这种新型的管理办法，提高城市更新改造工作开展的效益，促进城市可持续化发展。

1项目概况分析

该城市更新改造项目涉及多个城中村，整体改造总面积约为6.5平方千米，需要改造的建筑设施总面积高达964万平方米，改造户数约为12600户。借助数据集成技术以及分类数据分析等多项技术，筛选重组海量的数据信息内容，提炼升华数据信息。对建设符合相应限高要求的建筑设施展开限高分析。对这部分基础数据信息进行整合统计，分析城中村现状、房屋布置布局情况。并借助现场采集的数据以及国土规划数据信息生成专题地图，积极响应该城市政府倡导的“国土规划一张图”的发展理念，使得政府后续开展的城市更新改造工作得到全面的数据支撑。

2 GIS多源数据信息管理平台的功能和结构

2.1功能

平台能够支持多种数据格式和数据源的存储，包括矢量数据、栅格数据、表格数据等。提供高效的存储和管理机制，可以对数据进行分类、索引、压缩等操作，确保数据的高效存取和管理。支持大规模数据的分布式存储和管理，能够处理海量地理空间数据。利用DFS（分布式文件系统）数据存储技术，可以实现优化数据存储、大数据去冗等目标，同时确保数据存储的安全性。平台能够将多源、多格式的地理数据进行整合，如无人机数据、国土数据、基础地理数据等，建立统一的数据模型。通过投影转换、控制点配准、冲突检测、空间校正等方式，实现全空间场景多源异构数据的融合。支持对融合后的数据进行可视化展示，提高数据信息的利用率和可视化效果。提供强大的数据查询和检索工具，用户可以通过属性条件和空间关系进行数据查询和检索。支持快速准确地找到所需数据，大大节省查询时间，提高工作效率。

2.2结构

GIS多源数据信息管理平台通常采用分层设计结构，主要包括以下几个层次。

数据层，负责存储和管理地理空间数据，通过数据模型和数据结构的设计确保数据的高效存储和管理。

服务层，是平台的核心部分，提供各种空间数据管理和分析服务。服务层通常由一系列Web服务和API接口组成，支持数据的查询、分析、处理和可视化等功能。

应用层，是平台的用户界面部分，提供各种数据管理和分析工具。应用层通常由Web应用和桌面应用组成，支持多种终端设备和操作系统。用户可以通过应用层进行数据浏览、查询、下载、编辑等操作。

安全层，负责保障数据的安全性和一致性。通过访问控制、数据加密、日志审计等机制确保数据的安全存取和管理。此外还支持多种认证和授权方式以确保用户的合法访问和操作。

3建立基础数据调查体系

3.1利用地面三维激光扫描技术调查历史文物数据

在使用地面激光扫描技术时，需要同轴连接扫描仪与GPS天线。充分借助ICP（最近点迭代算法）与CORS（跨域资源共享）算法，采取载体静态360度扫描的办法，获取大地坐标点，针对其获取的数据结果，构建和其相符的三维模型。

3.2以Android系统为基准实时智能化数据收集与传输

以Android系统为基准研发有助于城市更新改造的实时智能化数据收集与传输软件，凭借该软件打破数据信息的孤岛状态，有助于信息实时监测分享交互。并借助客户端解决当前数据传输或者查询方面存在的问题，有效管理矢量图形与栅格图像的数据内容。其软件可以支撑工作人员快速查询相关的数据内容，给其提供在线云查询相应的服务，借助移动端实时在线查询其所需的信息，也可以浏览服务器端的数据内容。依据相关要求标准，增减、修改存在问题的数据信息，这样可以有效整合并传输国土资源规划等一些基础的地理信息内容。践行内外业一体化的工作理念，有效节省人力及物力的投入，使得生产效率变得更高，就根源上切实保障数据信息传输的安全性以及可靠性。

3.3以无人机技术为基准开展底图测绘调查和三维建模工作

当前，无人机的适用范围较广，由于其具备高分辨率、机动灵活、成本低等的作业优势，所以将其应用到城市更新改造工作中已经成为时代发展的趋势。无人机可以被应用至无人驾驶飞行执行的任务工作中，特别是在地质灾害监测、土地执法检查、地基测量等方面的应用效果极强，其会在作业过程中使用自备的程序以及无线电遥控设施控制不载人飞机，由其进行作业。在使用无人机时，要依照相应的作业流程逐步进行操作，做好前期准备工作。进行项目现场勘察，下载相关的地图影像资料。之后要采集数据信息，合理设置飞行参数，并规划出无人机的飞行航线。在完成该项采集任务后处理数据，对其进行预处理以及后处理。之后进行成果输出，如点云数据、正射影像数字、表面模型与三维模型。在该城市更新改造项目中，通过使用无人机测绘技术处理航空测向影像的各项数据信息，能够汇总得到精度以及分辨率比较高的DOM（文档对象模型），并且其误差能够缩小至0.52米，高程中误差能够缩小至0.38米。并且在进行检测验证后，ebee-rtk无人机（自动测量无人机）拍摄的各个影像资料以及数据精度均能够符合测图比例尺的相关作业需要，可以由其当作后续底图的增补重要内容。由此，为后续开展的部署工作奠定坚实的基础，建立全自动三维虚拟模型，在模型当中添加基础地理数据信息。这样最终构建的城市模型就会呈现出立体化的视觉效果，会进一步促进城市更新改造工作的开展。创建城市管理以及规划建设工作的便捷条件，在整合数据的过程中，可以利用该类无人机获取建筑设施的高程数据内容。采取整理、分类、提取数据等多种形式，打造符合该区域发展现状的高程数据网，建立中空基准模型。由高程数据信息以及三维模型为该项作业的前提条件，可以更为顺利地开展周围建筑设施高程控制工作与违章建筑核查工作等。其得到的数据信息可靠性会比较强，且获取的信息内容更具系统性与全面性，这会起到平衡城市总体经济的作用，让其实现统一规划与管理的发展目标。在该城市更新改造项目当中，有效的航摄飞行时间为300分钟，每架次长度约为15.7千米，一共规划了12架次，相对航高为500米，拍摄的面积约为20平方千米。结合最终的校验结果以及相机参数等信息，对航测数据展开有效的后处理，进而以其为基准衍生出DOM以及三维模型。

3.4提高土地利用规划效果

首先，增强数据质量管理力度。构建更具时效性、准确性以及完整性的数据库，其主要包含土地利用、人口统计等多项数据信息，优化管理数据信息的更新、采集等多项工作，提高数据的质量以及可靠性。

其次，提高GIS技术的专业水平。想要全面展现出GIS技术对于城市更新发展形成的益处作用，那么就需要组织开展专业人员技能培训活动，提高工作人员对于GIS软件应用的熟练度。加强多学科交叉合作，提高GIS技术的应用创新能力，使其可以较好地适应城市更新的需要。

再次，优化土地利用规划空间分析。借助GIS多源数据管理平台，探索改进城市更新改造工作的分析方法，提高该项工作的可靠性以及准确度，整合分析不同级别的规划指标，使得其制定出了城市规划改造方案更具合理性。

最后，完善决策支持系统。要借助GIS多源数据管理平台，将相关的高新技术融入其中，这样才能够为城市更新改造工作提供决策依据。加强其他智能技术的融合应用，借助人工智能算法评估，预测城市更新改造的风险和机遇。

结语：

综上所述，在城市更新改造工作中，GIS多源数据管理平台的应用价值极强，所以为了能够更为突出该管理平台的使用效能，需要充分掌握其平台的应用要点。结合实例探究城市更新改造和GIS多源数据管理平台存在的连接关系，让二者可以保持良好的融合状态。盘活存量土地，实现“流量增效、总量锁定、存量优化”等的管理目标，新增建设用地，提高土地资源的配置效率。构建GIS多维数据，合理设定GIS平台的功能目标，从而助力我国城市更新改造工作的开展。

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