APR技术赋能城市规划,迈向更智慧/更韧性的未来城市

投稿 2026-02-20 23:33 点击数: 1

城市化进程的加速正深刻改变着人类的生活与生产方式,但也带来了交通拥堵、资源紧张、环境恶化、公共服务不均等一系列“城市病”,如何破解这些难题,让城市更高效、更宜居、更可持续?近年来,随着地理信息技术的飞速发展,航空摄影测量(Aerial Photogrammetry, APR)技术凭借其高效、精准、动态的优势,逐渐成为城市规划领域的“利器”,为城市空间治理、精细化设计及可持续发展提供了全新的技术视角。

APR技术:城市规划的“空中之眼”

航空摄影测量(APR)是通过安装在航空器(如无人机、飞机、卫星)上的传感器,从空中对地表进行多角度、高分辨率影像采集,并通过影像处理、三维建模等技术生成空间地理信息数据的技术,其核心优势在于:

  • 高精度与高分辨率:现代APR技术(尤其是无人机倾斜摄影)可达到厘米级分辨率,能清晰捕捉建筑立面、道路细节、植被覆盖等微观信息,为城市规划提供“毫米级”精度的数据基础。
  • 高效动态监测:相比传统地面测量,APR可快速覆盖大面积区域,并通过周期性航拍实现城市变化的动态追踪,如土地利用变化、施工进度监测、违建识别等,大幅提升数据更新效率。
  • 三维可视化能力:通过倾斜摄影与激光雷达(LiDAR)等技术结合,APR可构建真实纹理的三维城市模型(如BIM+GIS融合模型),让规划者直观“走进”城市空间,辅助复杂场景的方案设计与评估。

APR在城市规划全流程中的核心应用

城市规划涵盖战略规划、总体规划、详细规划、建设管理及评估优化等多个阶段,APR技术已深度融入各环节,成为贯穿始终的“数据中枢”。

基础数据采集与现状分析:构建“数字底座”

城市规划的第一步是摸清“家底”,APR技术可快速生成城市高精度数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)及正射影像图(DOM),为规划提供基础地理信息数据。

  • 在山区城市规划中,通过APR生成的DEM可精准分析地形坡度、坡向,为建设用地适宜性评价提供依据;
  • 通过多光谱影像,可反演城市绿地覆盖率、水体分布、热岛效应等环境指标,辅助生态空间规划。

城市设计与三维建模:从“图纸”到“实景”

传统城市规划多依赖二维图纸,难以直观表达空间关系,APR技术通过构建三维城市模型,实现了规划设计的“所见即所得”:

  • 在历史街区保护规划中,通过倾斜摄影获取古建筑群的三维模型,可精确分析建筑高度、体量、色彩与周边环境的协调性,避免“破坏性开发”;
  • 在新区详细规划中,结合APR三维模型进行日照分析、风环境模拟、视域廊道规划,优化建筑布局与公共空间设计,提升人居环境质量。

动态监测与违建治理:守护城市“生长秩序”

城市“无序扩张”和违法建设是规划管理的难点,APR技术通过周期性航拍,可实现对城市变化的“秒级响应”:

  • 通过对比不同时期的DOM,可快速识别新增建设用地、非法侵占耕地、违规填湖等行为,为执法部门提供精准线索;
  • 在重大工程项目(如地铁建设、道路拓宽)中,通过APR监测施工区域的土方量、植被破坏情况,确保工程按规划实施并减少生态影响。
<
随机配图
h3>公共服务与应急响应:提升城市“韧性”

APR技术不仅服务于“规划”,更赋能“治理”:

  • 在智慧交通规划中,通过航拍影像分析路网密度、交通流量、停车位分布,优化交通信号配时与公交线路设计;
  • 在应急管理中,通过灾后APR影像快速评估灾害损失(如洪水淹没范围、地震建筑损毁),为救援路径规划与灾后重建提供数据支持。

APR赋能城市规划的实践案例

案例1:雄安新区“数字孪生”规划

雄安新区作为“未来之城”,从规划之初便引入APR技术,构建了全域厘米级三维实景模型,通过无人机定期航拍,实时更新建设进度与地形变化,将规划方案与三维模型叠加分析,确保“一张蓝图绘到底”,在白洋淀生态修复中,APR技术精准监测了淀区水位变化与植被恢复情况,为生态治理提供了科学依据。

案例2:深圳城市更新中的“违建识别”

深圳土地资源紧张,城市更新任务繁重,规划部门利用APR技术对全市建成区进行季度航拍,通过AI影像识别算法自动比对规划许可数据,2022年以来累计识别并处置违法建设超过5000处,有效遏制了“私搭乱建”现象,保障了城市更新规划的顺利实施。

挑战与展望:APR如何更深度赋能城市规划

尽管APR技术已展现出巨大价值,但在城市规划中的应用仍面临挑战:

  • 数据成本与处理效率:高精度APR数据采集与三维建模成本较高,海量数据的处理与存储对算力要求高;
  • 多源数据融合:如何将APR数据与物联网(IoT)、大数据、人工智能(AI)等技术深度融合,实现“空天地一体化”感知,仍需突破;
  • 标准与规范缺失:APR数据采集、处理、应用的行业标准尚未完全统一,影响数据共享与跨部门协作。

随着无人机轻量化、AI影像识别、5G实时传输等技术的发展,APR技术将向“实时化、智能化、低成本化”方向演进:

  • 实时动态规划:通过无人机集群与边缘计算,实现城市变化的实时监测与规划方案的动态调整;
  • AI辅助决策:结合深度学习算法,APR数据可直接用于自动生成规划方案(如用地适宜性评价、路网优化),提升规划效率;
  • 公众参与规划:通过APR三维模型与VR/AR技术,让公众“沉浸式”参与规划方案讨论,实现“共建共治共享”的城市治理模式。

从“纸上谈兵”到“数字孪生”,APR技术正在重塑城市规划的理念与方法,它不仅是规划者洞察城市的“空中之眼”,更是连接空间与数据、现在与未来的“桥梁”,随着技术的不断成熟,APR将进一步推动城市规划从“经验驱动”向“数据驱动”、从“静态蓝图”向“动态治理”转型,为构建更智慧、更韧性、更宜居的未来城市提供核心支撑,在这场城市革命的浪潮中,APR技术无疑将扮演不可或缺的关键角色。