遥感技术在城市建设与监察中的应用

摘要：本文简要介绍了遥感技术发展状况，论述了遥感信息在城市规划．专题调查和城市GIS中的应用途径和现状，分析了遥感信息在应用实践中的技术优势，展望了遥感技术在城市建设领域的应用前景，同时基于遥感、地理信息系统、全球卫星定位系统(简称“3S”技术)，辅以常规测绘仪器与分析手段建立的数字城市规划监察系统，可以为城市规划建设管理提供强有力的技术支持，实现城市规划管理的“数字执法”。

关键词：城市规划；3s；遥感；规划监察；违章建筑；

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

遥感技术(Remote Sensing)是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的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，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，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。

遥感技术发展现状

从太空和空中观测地球并获取影像数据极大的拓展了人类的视野，为人们认识自然和改造自然提供了科学的技术和方法，随着相关学科的发展与技术上的改进、创新，遥感数据获取手段有了迅猛发展。航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分辨率、高光谱分辨率和高时相分辨率)。 遥感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600～lO00km)、太空飞船(200～300km)、航天飞机(240～350km)、探空火箭(200～

lO00km)，并且还有高、中、低空飞机，升空气球、无人飞机等；传感器有框幅式光学相机，缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计雷达测高仪，激光扫描仪和合成孔径雷达等，它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像，EOSTerra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。

遥感技术在城市监察中的系统框架

数字城市规划监察系统主要分为3部分：图像处理、违章建筑识别、违章建筑案件处理，其基本框架图如下图。

数字城市规划监察系统组成框图

三．3S技术应用

“3S”技术是GIS、GPS(GNSS)、RS 3个名称的英文缩写，是相互独立而在应用上又密切关联的高新技术的简称。3s技术的集成是当前测绘技术、摄影测量、RS技术、GIS、计算机技术、(GNSS)定位、虚拟网络RTK及数据通讯技术的结合与综合应用。

3S集成技术：

RS、GIS、GPS(GNSS)是违章建筑识别监测的3大支撑技术，实际中单独使用存在缺陷。RS技术可快速获取区域违章信息但又受光谱波段、地面分辨率的限制，而且还有众多建筑物特征不可遥感，且只能达到米级精度，不能满足城市规划监察的要求；GIS具有较好的违章查询检索、空间分析计算和综合处理能力，但数据录入和获取始终是个瓶颈；GPS(GNSS)可在瞬间产生违章建筑目标定位坐标却不能给出地理属性。由于三者功能上存在明显的互补性，在实践中人们渐渐认识

到只有将它们集成在一个统一的平台中，其各自的优势才能得到充分发挥。近年来，随着电子计算机技术、无线电通讯技术、空间技术的迅猛发展，“3S”技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并逐渐发展成为一个新的交叉学科。三者相互作用与集成关系如下图所示。采用3S技术对城市规划建设进行监察与管理，RS成为获取城市规划建设动态、实时更新数据的技术手段，GPS(GNSS)对城市可能的违章建筑精确定位，通过GPS(GNSS)实地定位信息与RS影像的地理坐标配准，数据实时进入GIS。GIS则是3S技术中的核心，主要用于空间数据的存贮、分析、处理和查询，从RS和GPS(GNSS)提供的浩如烟海的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。GIS、RS、GPS(GNSS)三者集成利用，构成为整体的、实时的和动态的集观测、分析和应用为一体的运行系统，提高了GIS的应用效率。

四．系统功能

遥感用于城市规划监察的发展趋势是监察与管理相结合，数字城市规划违章监察系统再与其他系统进行整合，形成一个完善的城市规划建设综合监管平台和决策支持的可视化平台。其主要功能如下：

4.1数据处理与违章建筑识别模块

主要完成数据获取和城市地物识别功能，特别是城市建筑(包括违章建筑)识别：以哈尔滨市基础空间地理信息数据、影像数据等相关资料为基础，对实时高分辨率RS影像进行预处理、特征提取和地物解译等处理分析，获取哈尔滨市建筑的时空分布和现状图；将它们与哈尔滨市历史基础空间地理信息数据、历史影像和城市规划审批数据等相关资料进行比对，从众多的建筑中提取异常建筑，通过对比分析，并结合实地GPS(GNSS)量测，最终确认违章建筑及其违章方式，如压盖红线、楼层超高等；并对确认的违章建筑在空间数据库中建立案卷档案。

4.2违章建筑信息管理与查询模块

主要进行违章建筑信息的收集、统计分类和查询：确认违章建筑以后，通过遥感影像、现场勘测并与城市规划审批数据库对接，整合违章建筑详细属性信息，包括案卷编号、违章类别、地理位置、所属管区、开发项目、建筑规模、建造时问、建造单位和违章危害性等；对已有的违章建筑信息按各种属性分类整理；通过可视化界面为用户提供各种属性查询功能(属性的单项查询、联合查询，为用户提供诸如新增违章、重点地区、重点违章建筑警告信息等)，对用户选定的违章建筑详尽提供其各种信息供用户管理与决策。

4.3违章建筑案件处理模块

此模块主要为违章建筑处理过程中数据和信息的数字化管理：为违章建筑设立数字档案保存属性信息，除了违章建筑物本身的属性外，记录违章建筑案卷整改信息，例如是否接受整改、整改执行部门、面临的问题、所处阶段、进度控制、整改结果等。

五．结语

目前，“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点，世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略，我国的“数字中国” 规划已经提上议事日程，而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市的其它信息，有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入，因此，遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛，必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设，对于提高城市建设的决策、规划和管理水平，提高城市建设的环境、经济、社

会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

参考文献

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