浅析遥感技术在城市规划中的应用策略

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:刘东
[导读] 遥感技术应用于城市规划管理后,逐渐体现出其重要价值及广阔的前景
        刘东
        (身份证号23022119910401****)
        摘要:遥感技术应用于城市规划管理后,逐渐体现出其重要价值及广阔的前景。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。本文主要对遥感技术在城市规划中的应用进行具体分析与研究。
        关键词:遥感技术;城市规划;应用
        如今,人类对自然环境进行改造的一项主要方式就是城市化,其扩大了城市用地规模,尤其是城市建设用地,以城市规划为最直接的表现。遥感的特点就是快速、准确、实时、周期短,而其也成为对城市时间序列扩展进行研究的最好方法,能够较好的监测城市空间结构动态,并慢慢成为了遥感应用领域中的一项热点内容,诸多扩展监测与分析方法均以形成,且得到了应用与发展,可更准确的监测建成区面积。遥感具有非常高的影像分辨率,能够将城市建成区的范围很好地识别出来,因而在研究城市规划空间的扩展中得到了广泛应用。
        1遥感技术的基本理论
        广义的遥感泛指一切无接触的远距离探测,包括对电磁场、力场、机械波等的探测。实际工作中,只有电磁波探测属于遥感的范畴。狭义的遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。遥感的特点有可获取大范围数据资料;获取信息速度快、周期短;获取信息受条件限制少;获取信息的手段多,信息量大。
        2城市规划中的空间布局信息
        因为城市规划范围是城市宏观规划的直接反应,所以,其信息分析无需高空间分辨率的遥感图像,相反,若空间分辨率过高,则在提取轮廓界限时,就需要综合利用制图信息和方法。通常情况下,SPOT或TM图像较适用于城市规划范围分析,其主要原因在于,这类图形不仅能够对城市规划范围进行精确反映,而且因为成像过程涉及制图综合,因而廓界线更加容易提取。若要对城市与其它城镇或城市的关系进行分析,则仍然适用SPOT或TM图像。
        卫星遥感图像是否能够判读出城市的不同类型用地,一方面取决于其是否能够识别出与周围地物的界线,若图像的空间分辨大于地物的尺寸,同时,接近于背景的影像特征,则这一地物就能够和背景相互融合,因而无法判读出这一地物。如果卫星遥感图像能够反映出城市用地的轮廓界线,则需要根据有关信息对城市用地类型进行进一步确认。从IKONOS、SPOT和TM三种不同空间分辨率的卫星遥感图像来看,TM图像主要适用于道路广场用地、新建居住用地、村镇建设用地、水域和绿地分析,而其它用地则不具有较高的精度。与TM图像虽无本质上的差异,但SPOT图像则具有较高的判读精度和详细程度。IKONOS图像与上述两类图像存在较大的差异,其图像本质上质量较高,能够在图像中集中反映不同类型城市用地的主要特点,但要求判读人员对于城市区域规划情况较为熟悉,从而准确判读出各种不同类型的城市用地分布情况。由其它卫星遥感数据来看,TM数据与中巴资源卫星数据判读结果一致性较高,而TM多光谱数据与IRS—1C全色波段数据的图像融合判读结果则处于IKONOS与SPOT数据之间,通常用于判读道路图像分布,且能够大体反映出工业和住宅用地的分布。
        3遥感信息技术在城市规划中的应用
        3.1城市规划设计中的应用
        (1)影像图制作
        传统测绘制图受限于时间成本、人力成本和天气变化,不能及时有效辅助城市规划工作,相比于传统测绘制图,基于遥感技术的影像图制图具有成本低、效率高,在统一基准面上实现宏观、客观真实地反映城市发展状况,因此,正射影像地图、专题影像图等遥感影像图作为辅助地图数据可以为规划、环保、交通、水务等部门提供支持。
        (2)城市发展状况调查
        遥感技术良好的时空特性可以迅速提取城市用地现状面积、空间格局、用地内部结构及其变化等信息,利用遥感数据资料的历史可追溯性可以客观、准确地获取城市历史发展状况、城市用地历史发展趋势、城市空间布局演变规律等,为科学地规划布局城市用地提供基础资料。

在此基础上与城市信息系统相结合,从而把由遥感方法得到的大量数据有机的组织起来直接为城市规划编制和城市管理提供依据和服务。
        3.2城市规划管理中的应用
        (1)规划落实督查
        城乡规划督查是城市规划管理部门的重要工作。遥感信息技术辅助规划督查主要是通过提取城市新增建设用地图斑,利用GIS空间叠加分析功能,与规划部门批准的建设用地性质、界限、指标等“两证一书”有关信息进行叠置分析,提取出违建建设用地图斑空间分布图,进而实地验证并查处违建工程。
        (2)规划环境效益评估
        城市规划环境效益评估作为城市规划管理的一部分,可以客观量化城市规划布局的科学性,反馈改善未来城市规划工作。城市规划环境效益评估主要包括水环境、空气质量、绿度空间等。城市水环境遥感监测评估是通过遥感影像监测识别水污染情况。利用不同污染的水体在光谱特性上的响应差异分类分级提取城市污染水体空间分布、污染程度等。城市空气质量遥感监测评估通过定量模拟估算空气污染物(PM2.5等)在城市区域的空间分布,结合城市人口分布、产业布局、植被状况等量化评估区域城市空气质量状况。城市绿度空间监测评估主要是指城市绿化情况。利用遥感图像的可见光波段提取城市绿地分布、植被类型、生长情况等信息,利用热红外波段反演获取城市地表温度空间分布格局。通过空间叠加分析城市绿化信息和城市热岛,为科学优化城市绿地公园分布等规划设计提供支持。
        (3)房屋空置率监测
        夜光遥感是获取无云条件下地表发射的可见光-近红外电磁波信息。这些信息大部分由地表人类活动发出。因此,夜光遥感影像可以直接反映人类活动,利用夜光遥感影像监测城市夜间灯光照明信息,并结合光学遥感卫星影像提取的城市建成区范围及建筑类型,可以快速有效地监测城市房屋空置率,为城市规划管理提供科学依据。
        4应用实例分析
        在城市规划与建设过程中,通常会发生越权批地、未批先用等土地建设项目违法现象,对于各个城市规划管理单位来说,应加大各种违法行为的监察力度,对已经发现的违法行为要进行及时的处理。对未经批准的建设项目进行监测,其首要目标在于对新建的建设用地进行监测,再对规划工程分布图实施叠置分析,从而形成一张建设用地违法分布图,以此为依据对违法建设工程进行查处。通过卫星遥感技术对新的建设开发用地进行检查已有一定的经验,以上海市为例,上海市曾使用卫星遥感技术对该市的房屋开发情况进行全面检查,检查结果显示,卫星遥感技术能够检测出宽度超过10m的房屋,且提取准确度能够超过80%。城市规划项目落实情况的检查项目包括:建设用地的内容、界限、位置,及规划项目的落实情况等,以及其实施效果是否和“两证一书”中的有关内容相符合等等。因为这一工作内容与具体项目分析相关,所以,在对卫星遥感图像进行分析时,需要对所有建筑物的形状进行显示,这就要求其空间分辨率要超过5m,从现阶段的实际情况来看,仅有IKONOS卫星数据能够满足这一需要,现有的SPOT5全色图像分辨率在2.5m左右,同样能够发挥出这方面的作用。
        5不足与建议
        城市规划和遥感技术是两个不一样的学科,如果要综合利用好两个学科,还需要不断加大推广和完善的力度。当前,在城市规划领域中,大部分规划师对遥感技术都较为陌生,不能将其掌握到,同时对遥感技术在城市规划中的广泛应用也不了解。现阶段,城市规划师主要是和遥感专业技术展开密切配合,一同运用遥感资料,他们不具备充足的城市规划专业知识,在对影像进行处理和分析的过程中,也并未提炼出信息的重点,最终影响了遥感数据的利用。
        为此,为有效提升遥感技术在城市规划中的应用效果,应该将遥感影像数据列入城市基础地理信息的重要组成部分,鼓励用影像图作为规划成果的背景图,大城市里应有固定的机构实施影像资料的获取与供应,加强遥感应用成果介绍、典型示范、培训、交流,改善规划队伍的知识、人才结构,吸引专业性的遥感应用机构为城市规划行业提供技术服务、技术支持。
        参考文献
        [1]王旭辉.遥感技术在城市国土规划中的应用[J].上海国土资源,2019,35(1):88-91.
        [2]项顺子.遥感技术在城市规划中的应用综述[J].城市地理,2019,2(10):23-24.
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