卫星遥感技术在村庄规划中的应用研究

摘要：村庄规划工作带有一定的复杂性，需要在实际工作中加强技术应用，这为遥感技术提供了发挥作用的空间。以卫星遥感技术在村庄规划中的应用优势为切入点，在此基础上分析其应用方法，包括工作系统建设、技术类别和参数选取、工作实施等具体内容。最后分析村庄规划中卫星遥感技术的应用展望，包括技术联动趋势、技术标准化发展等，为村庄规划活动提供一定参考。

关键词：卫星遥感技术村庄规划工作系统建设参数选取

ResearchontheApplicationofSatelliteRemoteSensingTechnologyinVillagePlanning

LITonghua

GeographicInformationEngineeringBrigadeJiangxiProvincialBureauofGeology，Nanchang，JiangxiProvince，330002China

Abstract：Villageplanningworkhasacertaindegreeofcomplexityandrequiresstrengtheningtheapplicationoftechnologyinpracticalwork，whichprovidesspaceforremotesensingtechnologytoplayitsrole.Startingfromtheadvantagesofsatelliteremotesensingtechnologyinvillageplanning，thispaperanalyzesitsapplicationmethodsonthisbasis，includingspecificcontentsuchastheconstructionofworksystems，selectionoftechnicalcategoriesandparameters，andimplementationofwork.Finally，theapplicationprospectsofsatelliteremotesensingtechnologyinvillageplanningareanalyzed，includingthetrendoftechnologicallinkageandthedevelopmentoftechnologicalstandardization，providingsomereferenceforvillageplanningactivities.

KeyWords：Satelliteremotesensingtechnology;Villageplanning;Constructionofworksystem;Parameterselection

村庄规划（Villageplanning），是指根据《村庄和集镇规划建设管理条例》等规定，通过规划完善农村生产生活、交通居住条件和基础设施，可细分为村庄总体规划和村庄建设规划两个阶段[1]。从共性要求上看，乡村在居住、交通、资源配置和运用方面存在一定不足，不符合乡村振兴全局要求，有必要重新组织规划设计，提升其建设水平。这又需要相关部门、人员应用现代化技术提升村庄规划的科学性[2]。在此背景下，卫星遥感技术得到了应用方面的重视。分析其应用优势以及具体方法，具有一定的积极价值。

1卫星遥感技术在村庄规划中的应用优势

1.1效率高

村庄规划工作中，卫星遥感技术的应由价值多样，直接优势在于工作效率较高。此前学者在研究中发现，我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，可以快速面向全球范围提供定位方面的服务，包括地理方面的规划在内，可在12小时内完成一次全球范围内的定位服务[3]。由于卫星的服务覆盖范围较大，地面大空间、较远距离的规划分析，利用卫生可以在较短时间内完成。同时，现代化的通信服务系统也可以与卫星保持实时关联，使来自远程端的信息快速得到应用，为村庄规划等工作提供效率方面的支持。

1.2精度理想

卫星遥感技术应用于村庄规划，具有精度较高的优势。一些现代化的卫星工作系统，一般由8颗以上卫星组成，可以在同一时间内对工作区域进行信息采集和定位等工作，并组织校正，以提升工作精度，包括农田范围、不同标的物的距离和垂直落差等。有研究表明，现代卫星遥感系统在全球范围内的定位精确度可以达到10m以内，垂直定位精度也可达到相似水平，测速精度优于0.2m/s、授时精度优于20ns，精度比较理想[4]。

1.3适用性广泛

当前可以用于村庄规划的技术方法较多，除常规测量手段外，无人机、直升机等也可以用于规划工作，然而无论传统手段或无人机、直升机作业模式，均面临一定的环境制约，当户外气象条件不佳时，往往无法通过上述方式进行村庄规划。卫星遥感技术以通信卫星为核心设备，即便平流层出现气象方面的波动，远在太空空间的卫星也不会受到显著影响，仍可根据村庄规划要求完成信息采集、组织信息通信，这意味着其适用性较广[5]。同时，一些复杂、难以常规通过无人机、直升机进行信息采集的区域，也可应用卫星遥感技术开展规划作业。

2卫星遥感技术在村庄规划中的应用方法

2.1工作系统建设

尝试发挥卫星遥感技术优势、服务村庄规划工作，需要首先建设完整的工作系统，该系统主要由四个部分组成，一是通行卫星，二是地面流动站，三是地面固定站、四是其他辅助性单元。不同结构之间的关联一般如下：

组织系统建设时，一般无需独立进行卫星系统重建，以本地现有通信卫星为主，对其进行通信方面的工作调整，使其能够服务村庄规划即可。固定站建设要求远离可能产生干扰的区域，包括闹市区、金属矿山、电力系统、低洼地等，以视野开阔、无遮挡的高处或平原为宜。流动站以人员、车辆为主，主要提供地面信息，与卫星进行信息联动，实现位置信息、地面信息的交互和校正。固定站、流动站均要求配置性能理想的智能化设备，其中流动站使用的应是便携式设备或车载设备，固定站以大型计算机为主。其他辅助设备包括普通计算机、信号提纯设备等，主要发挥不同环节的辅助作用[6]。

2.2技术类别和参数选取

当前用于卫星遥感的技术已经比较多样，卫星本质上只发挥通信、校准方面的作用，遥感技术则需要结合村庄规划工作的具体需要加以选择。当前不同遥感技术的特点如下：

具体工作中，要求根据村庄规划工作的需要进行技术分析、选择。值得注意的是，部分遥感技术与卫星技术系统不能兼容，在应用时也需要加以甄别。

2.3工作实施

以村庄交通规划为例，对卫星遥感技术的应用过程进行分析。默认某地区决定建设一条公路，与邻近高速公路进行连接，形成新的交通网络。在卫星遥感技术的支持下，首先提出遥感工作技术目标：

确定本地公路网络建设情况，分析与高速公路之间的空间特点；

分析目标建设区域内的资源分布情况，包括其他道路、山丘、水体等；

了解建设区域周边住房、农田等分布情况。

确定工作目标后，与通信部门进行交流，请其通过至少8颗卫星为本次规划工作提提供支持，同步组织地面站、流动站建设。上述工作完成后，根据本地空间大小，交通设施基本情况确定遥感技术的具体类别，以及对应的工作参数。原则上选取晴朗、无云或少云天气开始遥感作业。启动地面流动站，由流动站进行地面部分交通设施、丘陵、河流、农田、建筑物等基本信息的采集，同步启动通信卫星进行位置校正，将有关信息通过通信技术提供给地面站，地面站通过接收阵元进行信息采集，利用计算机进行信息整理，形成三维或二维化的工作模型。必要时重复进行信息采集、传输、建模工作，以模型为基础，进行道路建设方面的规划，选取合适的路线，控制支出、降低建设难度，提升工作效益。

2.4技术纠偏

现状上看，使用卫星遥感技术服务村庄规划，仍可能面临误差的困扰，在规划范围内地形复杂、干扰物较多的情况下，卫星遥感提供的信息仍有一定的优化必要，以保证信息精度。目前主要采用两种技术进行技术纠偏，一是离群值处理，二是降噪技术。

在重复组织卫星遥感、收集目标信息的情况下，可通过离群值处理的方式控制误差。‌‌离群值（outlier）是指在数据中有一个或几个数值与其他数值相比差异较大的数据点‌。仍以交通规划为例，默认5次进行遥感定位，发现A道路与B道路之间的支线距离分别为：

求取上述数据的平均值，获取结果152.1m，以平均值为中心，将差异达到4%的数据作为“离群值”，一体去除，再计算剩余数据的平均值。获取新的数据作为最终结果，如果所有数据均符合要求，无离群值，可提升离群值的排除要求，或直接计算原始数据的平均值作为结果，不再考虑离群值影响。降噪技术的应用，主要考虑来自通信系统的干扰，尤其是天气条件、遥感环境不佳的情况下。以小波降噪技术为例，其技术原理如图2所示。

村庄规划中，通过卫星遥感技术获取的原始信息，均需要以卫星通信的方式进行传输。来自卫星的信号进入地面站时，可首先通过内置的滤波装置进行处理，以小波技术分解原始信号，利用阈值处理小波系统并完成重构，获取的新信号清晰度较高，可以进行放大处理后用于分析规划信息，也可以不做放大直接用于分析规划信息。

3卫星遥感技术在村庄规划中的应用展望

3.1技术联动

未来卫星遥感技术在村庄规划中的应用前景依然广阔，出于提升应用价值、重复服务规划工作的目的，主张在条件允许的情况下从技术联动角度出发，使卫星遥感技术与其他技术能够共同发挥作用。以乡村资源精度规划为例，部分乡村自然环境较复杂，卫星遥感所获信息误差偏大，难以充分服务精度规划，可以引入（Realtimekinematic，RTK）技术作为辅助，在地形复杂的区域，以RTK技术进行信息采集，所获信息可替代卫星遥感信息，弥补精度方面的不足。研究发现RTK技术也户外作业，模式下，1km范围内的误差可以控制在1cm左右，满足乡村资源精度规划要求，其他技术也可以寻求与卫星遥感技术联动，提升村庄规划精度。

3.2技术标准统一化

技术标准统一化，是指未来村庄规划中使用的卫星遥感技术，以及可能与卫星遥感技术联动的新技术，在标准上应寻求完全统一或基本统一，以便于组织技术应用和推广。如云技术与卫星遥感技术的联用，需要考虑云技术存储能力强的优势，也需要考虑其面临的网络威胁，在应用云技术存储卫星遥感技术所获原始信息的过程中，可从安全角度出发，适当统一安全控制方面的技术标准，避免卫星遥感技术所获信息存储无效、丢失以及数据库崩溃等问题，确保村庄规划有关信息的存储质量。

4结论

综上所述，卫星遥感技术在村庄规划中的应用具有多样性优势，精度、效率较高，且适用性广泛，未来应给予更多重视。从方法上看，卫星遥感技术应用前需要建设完善的工作系统，根据工作需要确定技术类别和参数，工作开始后还应控制通信质量，保证定位精准，组织必要的纠偏。考虑到村庄规划的长期性，卫星遥感技术形成的信息需要加以存储，以备后用。未来卫星遥感技术在村庄规划中的应用可能更多重视技术联动和统一化，以实现技术优势的充分发挥。

参考文献

[1]邱添翼.国土空间规划体系下“融合发展”的村庄规划实践[J].福建建设科技，2024，（5）：1-4.

[2]段自超.乡村振兴背景下村庄规划优化研究[D].济南：山东财经大学，2023.

[3]蔡敏.基于国土空间规划的实用性村庄规划浅析——以会昌县筠门岭镇羊角村为例[J].华北自然资源，2024，（5）：150-153.

[4]廖嘉锐.国土空间规划背景下村庄规划设计研究[D].南昌：华东交通大学，2023.

[5]张尧，程茂吉.基于技术逻辑与管理政策的村庄规划用地布局研究[J].绿色科技，2024，26（15）：228-236.