遥感技术在城乡规划建设监测中的应用实践

遥感技术在城乡规划建设监测中的应用实践

1东方地球物理公司大港物探处天津大港300280

2东方地球物理公司装备服务处华北作业部河北任丘062550

摘要:城市规划动态监测是一项十分巨大且繁琐的系统化工程,有着极强的实时性特征,随着当前我国城镇化的持续推进,同时再加之数字规划概念的出现,遥感对地观测技术也逐渐实现了由定性转变为定量,由数据转变为信息,使得对城市地理信息的获取与城市拓展监测提供了重要技术。本文简要介绍了城乡规划遥感监管业务与技术流程,而后就遥感数据源的选取及处理进行了深入探讨,并最终提出了遥感信息模型。

关键词:遥感技术;城乡规划;建设监测;应用

当前我国正处在城市化发展的快速增长时期,截止2015年,我国的城镇化率已经达到了56.1%,城镇常住人口达到7.7亿。随着城镇化的快速化发展,城市系统变化也愈发趋向于复杂化,城市规划的重要性已经愈发突出。而要开展好城市规划所需面临一项主要问题即为对基础性城市建设信息的获取,遥感技术则恰好能够完成这一目标。并且在面对城市规划建设当中所存在着的多项问题,遥感信息技术也可为城市的规划与建设提供一种更加高效化的技术手段,遥感数据也可成为城市地理信息的主要数据来源。

一、城乡规划遥感监管业务与技术流程

在城乡动态化监管过程中,其最为核心的工作内容即针对城乡规划当中部分强制性内容的具体执行状况,核心技术流程为对遥感技术的充分运用。利用同一地区内不同时相的遥感影像来获得城乡建设的信息改变,把发生改变的信息内容按照不同的类型予以区分,和所监测管理地区当中的城乡规划专项信息实施重叠对比,同时再辅助应用以外业审核检验,最终把城乡建设变化的空间位置以及规划业务信息交由城乡规划管理部门,给予城乡规划在编制、实施、监督及修改等多个方面提供以确切、可靠的决策依据支持。监管业务流程以及有关技术流程如下图1所示。

二、遥感数据源选取及处理

在城市的快速化发展过程中,因实际发展需要城市将会逐步向外拓展延伸,在这一过程当中遥感地观测技术也便成为了一项至关重要的措施方法,为城市的向外拓展提供了详实的数据信息支持,这一技术在城市拓展监测当中的发展变化主要体现为:应用更高分辨率及光谱遥感数据,针对光谱特征较为接近的城市地质信息与地面物体加以区分并细化分类,从而来实现对城市规划建设变化监测数据的精准检测,以期能够达到更加有效的可靠性与时效性。

(一)遥感数据源选取

目前随着相关卫星遥感技术的快速发展,陆上卫星空间的分辨率已经能够达到厘米级别,电磁波段从可见光扩宽到了微波波段,观测维度实现了二维转三维,区域研究也由宏观研究逐步发展为更加细化的复杂城市区域研究。

在选取遥感数据源之时必须充分考量多个方面的影响因素,其中主要就含括了费用、成像时间、空间与波谱分辨率等等。对于城市规划遥感监测而言,选取出适宜的遥感数据源是最为优先要考虑的一项内容,从实际情况出发在主城区当中通常建筑密度会相对较大,地面目标类型多种多样,因此经常要选用分辨精度超过1m的影像,而在郊外亦或是一些远离城市中心区的区域对于分辨率的精度要求则会相对较低一些,一般精度在2m左右即可。

(二)数据处理

在得到了所要监测区域的遥感卫星影像之后,便要应用地形图数据来针对影像开展几何纠正处理,以确保遥感影像投影方式能够和规划图以及地形图保持一致,以便能够在进行变化信息的获取以及分析时提供更加便利的边间;借助于配准步骤处理,可确保规划所阐述的城市功能分区同真实的地理坐标相联系起来,在实现了纠正处理以后遥感影像数据便会在同类参考基准被对比分析。把配准以后同地区的多幅影像信息实施镶嵌处理,以确保其能够成为一项可以将被检测区域整体面貌如实展示出来的完整影像。在实施镶嵌处理后开展全色影像与多光谱影像数据融合,以便能够给予之后的变化信息提取打下坚实的基础。在应用遥感技术开展城市规划监管处理是,最为重要的一项处理步骤便是对遥感图像信息的获取与挖掘。利用针对城市规划监管业务以及技术需求的分析,来综合相关规划部分的主要工作职责与该地区的真实情况,来进一步明确出所要监测的主要目标,如城市绿地、道路、用地、历史古建筑等。一般所监测的目标大都在遥感影像上会表现出如下几项特征:⑴地理空间特征;⑵地物光谱特征;⑶纹理特征;⑷特定空间结构;⑸位置分布特征。借助于上述地物特征,选用不同的方法来针对多时相的高分辨率遥感影响采取变化差异图斑提取,同时针对差异实现地物展开分类处理,而后将所分化的类型结果和不同的专题规划图例予以比较,再通过实际审核检验,而后把量化信息与定位情况汇报给有关行政管理单位。

三、遥感信息模型

通过应用遥感技术不但能够获得更加直观的信息数据,诸如房屋、道路、绿化等城市建设信息,并且还可利用数据挖掘技术来获取到一些无形信息,如建筑密度与容积率、城市大气环境与热岛效应、城市交通流量以及城市在发展过程中的扩展拟合与优化等。对于遥感信息模型的构件需要应用遥感信息以及地理信息影像技术来构建起一种物理数学关系模型。在实现了对遥感信息模型的构件后能够有效帮助促进对遥感影像利用率的全面提升,更加有效的应对数据内容庞大但信息量过小的问题,并且也可实现对多个城市规划建设目标,提供以更加详实、可靠的辅助决策依据支持。通过对遥感信息模型的充分利用,还能够大幅度促进数据搜集效率的大幅度提升,降低人工信息采集量,这同时也是开展城乡数据统计分析的重要基础所在。鉴于此,遥感信息模型将是未来一段时期在遥感信息研究方面的一项重要内容。

结束语

总而言之,随着当前我国城市化进程的快速推进,进一步加剧了城市布局的快速改变,各种新建工程项目越来越多,对于有限资源的无计划性应用问题愈发突出,对城市化进程的良性可持续发展产生了极为不利的负面影响。基于这一现状下,遥感技术作为一种具备实时高效的监管方式,在城市规划中有着巨大的应用前景。

参考文献:

[1]朱清苗.遥感技术在城市规划督察工作中的应用与实践[J].山西建筑,2013,39(12).

[2]李露.遥感技术在城乡规划建设监察中的作用[J].江西建材,2014,(22).

[3]罗永善.城乡规划中基于遥感技术的动态监测[J].群文天地,2013,(4).

[4]张焕焕.卫星遥感技术在城乡规划建设监察中的应用[J].城市建设理论研究,2015,(7).

第一作者:刘小晨,男,1988年出生,助理工程师。2012年毕业于武汉大学测绘工程专业,现担任东方地球物理勘探有限责任公司,国际勘探事业部沙特项目部测量工程师,从事测量工作。

第二作者:佟国治,男,1990年出生,河北省易县人,助理工程师。毕业于河北地质大学(原石家庄经济学院)勘查技术与工程学院07级测绘工程专业,现就职于中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司国际勘探事业部沙特项目部,服务于全球最大的石油公司之一的沙特阿美(SaudiAramco)公司,从事地震勘探方面有关的测量工作。

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