卫星遥感技术在城市规划管理中的应用

摘要：遥感技术是获得城市空间信息的现代化方法，其测绘技术可以给城市规划以及国土资源管理提供重要的支持，基于此，本文论述了在现代城市规划之中如何使用卫星遥感技术。

关键词；卫星遥感；城市规划；应用

中图分类号：TU984文献标识码： A

引言

城市规划、建设以及管理主要是依赖对城市过去、现在以及以后相关信息的掌握。当前的信息涉及面比较广、信息量相当大，绝大多数属于空间信息，以前的人工作业以及分析手段对于城市发展的要求远远不能满足。随着计算机及空间技术的高速发展，逐渐建立起了以信息获取技术作为主要标志的科技。城市规划以及规划管理也在这样的背景之下需要进行变革，引入遥感技术则可以极大丰富城市规划、建设以及管理的方法。

1、遥感技术概述

遥感是一门建立在空间科学、计算机技术、光学、电子技术、信息论等等新技术科学和地球科学理论基础之上的综合性技术，也是现代前沿科学技术之一，宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在当前新技术发展较快的背景之下，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展获得不断提高以及完善，服务领域因之不断扩展，而得到了广泛的重视，表现出比较强的应用价值、良好的经济效益以及巨大的生命力。城市遥感信息是城市之中十分重要的信息资源之一。遥感技术在城市规划以及管理方面的应用目标表现在：首先，快速实现城市范围之内国土资源以及生态环境的多层次、全方位综合调查。第二、依照不同的层次以及内容编制系列基础图件，则可以客观、系统地反映出城市的建设成就以及当前存在的问题，也可以给制定城市国民经济以及社会发展的中长期规划、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一定的科学依据。

2、遥感在国土规划中的具体应用

2.1、大比例尺数字制图

法国SPOT5和美国IKNOS、QUICKBIRD卫星影像的地面分辨率分别达到2.5m、1m、0.61m，在未来更高分辨率的卫星遥感影像将进入商业运行，这就使卫星遥感技术突破仅能进行定性分析的局限，而跨入定性以及定量分析的全新境界之中。所以，航天遥感制图应用也比较活跃，不仅仅在国土资源调查、土地利用监测、城市规划监测、重点风景名胜区监测之中获得了应用，同时在国家863计划信息获取以及处理技术主题之中也展开了利用分辨率为0.61m的QUICKBIRD卫星影像进行城市大比例尺地形图的更新研究。同时，高分辨率卫星遥感影像可以提供立体像对，可以直接生成DEM数据，同时也可以进行大比例尺地形图的获取以及更新测绘。

2.2、摄影测量制图分析

目前1:5000及其以下小比例尺地形图进行测绘，通常都是使用摄影测量方法进行测绘。在城市测量上，因为其要求成图比例尺比较大，以前因为航测仪器以及作业水平的局限，平面精度还能满足要求，然而高程精度比较难满足《城市测量规范》的要求。近几年来，计算机技术的进步使得摄影测量制图出现全新发展，诞生了地形数据采集以及处理的数字摄影测量技术，数字测绘成果可以直接给GIS提供基础数据。当前，使用数字摄影测量技术进行城市大比例尺地形图的测绘以及更新已经相当普遍，诸多城市测绘部门已经形成了一定规模的生产能力。实践表明，应用摄影测量技术进行城市大范围大比例尺空间基础信息的获取与更新，精度完全可以满足要求，且周期短、成本低。

2.3、遥感技术辅助规划决策

在城市规划管理中,建设项目规划设计条件是城市各项建设的法定依据,核发建设项目规划设计条件是规划管理的首要工作。因此如何科学确定建设项目规划在设计条件中的各项控制要求显得尤为重要。以往确定出让地块各项控制要求时,很容易陷入就地块论地块局面。但是利用遥感图像作为背景,就可以直观地分析出让地块周边相对完整区域内建筑容量、图底关系是否合理,从而为确定出让地块建筑容量及公共广场空间的布局、规模提供依据。

2.4、正射影像制图

城市道路工程规划利用卫星遥感影像进行道路交通调查,对挖掘城市现有道路的潜力和改善道路交通条件有着重要的辅助作用。应用米级遥感影像可准确提取城市各种道路分布、长度、宽度、密度的现状信息。为城市规划部门研究城市道路交通存在的问题及城市发展和建设的关系,以及如何通过治理,使道路交通更好的为城市社会经济发展提供技术支持。我院利用卫星遥感数据提取城市道路及城市绿地等信息制作图,为规划服务。结果表明城区道路网在卫星真彩色图像上很明显,纹理清晰,解译方便。

城市水域专项调查在常规真彩色卫星正射影像图中,河流呈蓝色,色彩饱和,色调较浅。公园的人工湖、老城区部分河段以及城郊养殖水塘表现为深色调。水体越深,色调越深水体含沙量越大,色调越浅水体受污染程度越重,色调越深静止的水体较深,流动的河流色调相对较浅。结合实地调查资料,从影像图不仅能够清楚的解译出城区各水体的分布,还可根据洲、岛的形状、河流交汇处的锐角判断河流的走向。

2.5、对城市以及建设用地格局分析

城市人口的增加，房地产业的高速增长发展，促进了城市空间迅速增长，并且也出现了土地开发过热，地价暴涨等等问题，其给城市规划建设产生了诸多不利的影响。怎样合理使用城市的每一寸土地，同时提升土地的效益，促进城市的可持续发展，迫切需要对于城市增长的规律进行研究。利用多个时期的遥感影像图进行城市用地变迁动态研究，使用CA以及GIS技术预测、模拟城市增长的时空变化过程，可以发现城市规划之中存在的问题，做到及时改正，同时提升规划的准确性。宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料。

遥感技术在城市规划设计与管理中的作用比较明显，会直接促进规划的合理性和设计的高质量的提升，而在城市空间结构动态变化研究、辅助城市规划与决策支持、城市发展演变的动态研究、城市生态环境调查、城市建设现状及违章建筑调查、为建立城市地理信息系统提供基础资料以及城市资源管理、城市环境地质与环境灾害研究等方面也获得良好的应用效。遥感技术是“数字城市”建设中的关键环节之一，城市遥感信息是“数字城市”多源信息的一个重要分支。遥感信息在城市领域的广泛应用，将推动数字城市乃至数字中国与数字地球建设的发展，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。

2.6、遥感技术能够丰富城市规划建设档案库的信息量

以往城市规划档案库中很少存有城市一定时期内某片区建设资料,因此针对城市可持续发展专项研究也经常因缺乏相关资料而无法进入深入研究。遥感影像客观、清晰地记载了城市发展痕迹,信息量极为丰富,同时便于存取,因此近年来城市规划档案库逐渐利用遥感影像作为归档资料。同时遥感影像丰富的信息量可以为城市科学研究提供了大量的基础资料。如城市交通总体规划、城市绿化建设等规划,就可取调遥感影像资料,分析城市各个历史时期空间发展演变规律。

由此可见,遥感技术在城市规划管理领域发挥着越来越重要的作用。但是,我们也应该认识到遥感技术的利用还处于起步阶段,在规划管理也还存在一定问题:由于大部分遥感影像图经过图像拉伸、增强等计算机处理,无可避免地存在一定误差,这将在一定程度上影响规划成果的准确性;同时,遥感数据并非量化数据,不具备三维坐标,无法指导具体项目建设施工。因此,目前遥感技术仍只适用于规划分析层面,但是,遥感技术已在开拓三维坐标定位等新领域。为此,我们有理由相信随着遥感技术不断深入发展,将成为城市规划管理不可或缺的管理工具。

3、结语

随着高分辨率遥感数据日益广泛的应用,国内外卫星运营机构都加大了对卫星技术的研究开发,相继了分辨率更高的新卫星的发射计划,预计到2014年,国产卫星的分辨率达到亚米级,国外卫星分辨率将达到0.2m。利用高分辨率卫星数据可提取非常详细的街道、建筑物、河流,以及地形、地貌信息。以往只有航空影像才能获得高分辨率对地观测图像,现在高分辨率卫星遥感影像可与之媲美。高分辨率卫星影像将更广泛应用于城市建设和管理,更好的服务与数字城市建设。

参考文献

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