遥感信息辅助城市规划与管理

侯佳宝 侯国建

摘要：本文介绍遥感信息在城市规划与管理中的应用途径和现状，分析了应用实践中的一些问题，展望了遥感信息在城市规划建设领域的应用前景。

关键词:遥感,城市规划,应用

中图分类号：TU984文献标识码：A 文章编号：

Abstract: the paper introduces remote sensing information in urban planning and management application ways and the present situation, has analyzed some problems in the practice of the application, and the prospect of remote sensing information in urban planning and construction of the field application prospect.

Key words: remote sensing, urban planning, application

引言:传统的城市规划性质属于建筑科学领域的一个分支，研究内容是城市发展建设空间布局，现在的城市规划已由原来内在的宏观、中观、微观等各个不同层次非物质性和物质性规划，产生了许多生长点，如战略规划、近期建设规划、城市群规划等。本文概述了遥感的基本原理和遥感影像在城市遥感信息中的应用，分析了遥感影像在城市现状调查中的应用情况，为更好的应用于城市规划与管理提供更方便的服务。

1.遥感的基本原理

遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体地讲，是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输、变换和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。

2.城市遥感信息的提取

卫星遥感信息覆盖的范围大，虽然其分辨率有限，但对于宏观定性分析，有着重要的作用与价值。从七十年代中期开始，我国就利用陆地卫星像片开展区域地质调查以及土地资源调查。现在卫星传感器的种类很多，分辨率大大提高，其信息可应用于大范围的区域规划，尤其城市群的规划建设，有巨大效益，应用遥感技术可以开展很多专题的调查研究，如：城市土地利用现状调查、城市历史变迁动态研究、城市水系调查、城市道路网络调查、城市污染源分布调查、城市垃圾调查、城市热岛效应调查、城市绿化现状调查、城市在建工地调查、城市旧城改造调查、城市防汛设施分布调查、城市违章建筑现状调查等等。遥感信息技术可以比较容易反映出城市建筑物的位置与布局、人口的分布情况、道路分布与土地利用、城市道路网的密度、道路的交通密度与分布、城市绿色生态情况、企业工矿分布区等，得到城市的基础资料。

3. 城市遥感信息的应用

城市规划、建设和管理是一个长期的过程，是一个包括城市方方面面的系统工程，与城市的历史、人文、地理环境以及经济建设紧密相关，因此，通过对一些可能影响城市建设和发展的专门课题的调查与研究，获得指导城市规划与建设的决策的信息，有着巨大的社会效益和经济效益，对于城市社会、经济、环境等协调发展具有重要意义。

卫星影像上实地纪录的城市道路、各类房屋及其它人工建筑物特征，与其它自然地物存在明显的差别，我们可以通过目视解译或计算机自动分类的方法划定城市建成区范围。通过对不同时期卫星影像的比较和处理，可进一步得到城市建成区的演变情况，这对研究城市形态的演变发展过程起着重要的作用，也为城市的进一步发展和编制规划提供了依据。

4.基于遥感信息的規划设计概述

在城市规划设计、建设和管理中，为了更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况，对数字高程模型和数字景观模型等数据的需求也日益增多，利用遥感信息进行数字高程模型和数字景观模型的生产，在技术上已经日臻完善。实践中人们认识到，应用航空遥感信息进行生成数字高程模型（DEMs-digital elevation models）所需要平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集的采集，比地面测绘或其它方式更为经济和快速。作为模型化的城市现状的表现形式，城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向，具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型，要想做得逼真，费时费钱。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能，在计算机上非常逼真地再现城市现状，并可以多视角浏览，以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作，毫无疑问，其基础资料来源于各类遥感信息。

除此之外，近景摄影测量和三维激光扫描技术的遥感特征也应被正视，它们面向城市的现实目标体进行信息的获取，对城市规划、建设和管理的信息支持作用也是不可低估的，如文物保护测绘、城市标志性建筑和街区的三维建模等。

在编制城市规划与设计图件中，往往需要绘制城市景观的透视图或鸟瞰图，以进一步表达规划师设计意图。传统的做法是规划师根据实地透视关系，手工绘制现状景观并加上规划设计内容来说明和表达规划设计意图，或利用三维设计软件，制作三维景观图，这些方法不足之处在于，其透视图或鸟瞰图往往真实感不够，而更象美术作品。利用遥感影像和数字地形模型，在遥感图像处理软件上，可以制作场景三维模拟影像。城市影像地图具备反映城市地表形状、现势性强、制作周期短、信息量大、几何位置准确等特点，可作为城市规划编制的工作图件和规划成果底图。

4.1交通规划与管理

城市道路交通是一个非常复杂的动态大系统，城市普遍存在着部分路段交通拥挤、车速下降、道路阻塞、事故多发等交通问题

要规划好城市交通发展战略和道路网，就要对城市的地理特征、交通特点和经济状况有充分的了解，同时还要掌握影响城市发展港口、河流、地形、道路现状的信息，而这些信息可以运用遥感信息技术直接获取。

分析遥感影像或连续拍摄的航片，可以发现城市拥阻的空间分布和时间分布。在交通遥感的同时，对地面车辆空驶率进行同步调查，不仅能掌握道路的交通总量，还可以掌握交通的实际需求，为城市实施“畅通工程”，治理交通提供决策依据。

4.2新区开发规划设计

开发新区是城市相对空旷地带，在新区建房修路，设计施工，均需对这里的地理环境要素了解清楚，应用遥感影像分析和评价开发条件具有独特的优势，城市位于平原地区，高差起伏小，地势平坦，与山地和丘陵地区相比，影像色调一般浅而均匀，没有明显的阴暗面，但是开发区分布着农田、居民点、道路，则影像的组合图案成网格状，且色调浅灰到深灰，变化较大，运用遥感影像能对城市新区开发条件作出正确的评价。

调查确定城市新区开发的预开发项目，预开发项目主要包括基础设施和周转房。基础设施建设是一个系统工程，必须从整体上布局实施，并与城市规划相吻合。如开发区内尚有零星的待拆建筑，则需预开发一些周转房，用于安置动迁户。因此必须对预开发项目进行调查，以确定项目任务和工作量的大小。遥感图像和航空像片是空中对地面的摄影成像，道路作为城市总体轮廓在像片上表现得直观清晰。对于新开发区而言，道路和街区如何设置?应修多长多宽?这些都可以在航空像片上进行量测，获得确切的数据。供水供电设施的安排，如哪个地方建水塔、变电站，均可根据航空像片提供的地理信息进行统筹安排。

我们可利用遥感图像或航空影像，经过野外控制、影像匹配、几何纠正，并转换为地图坐标系，在计算机上通过与现有城市地图的叠加比较，找出各类发生变化地物，将影像已变化的地物的几何位置和属性信息更新到小比例尺城市地图上，用该方法可以方便的更新建筑、用地、道路、水域、植被等信息。同时，通过对航空像片进行高分辨率扫描，经过野外控制测量、调绘、空三加密（影像匹配）、内业模型测图，可进行城市大比例尺地图测制。

结束语

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”的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，与城市的其它信息相比，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

[1] 孙家抦等.遥感原理、方法与应用.测绘出版社

[2] 阎正.城市地理信息系统标准化指南. 北京：科学出版社，1998