遙感在區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用.doc

遙感在區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用遙感在區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用李 巖 ( 城市與環(huán)境學(xué)院 10城21 10252021 )摘 要：本文在簡單闡述遙感的基本原理和分析方法的基礎(chǔ)上，著重說明了遙感在區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用。文章主要從城市測繪、城市規(guī)劃、城市公共安全系統(tǒng)、城市環(huán)境監(jiān)測等方面來舉例說明。分析表明，遙感技術(shù)能為城市規(guī)劃提供眾多基礎(chǔ)數(shù)據(jù).具有廣闊的應(yīng)用前景，但不能完全代替地面調(diào)查。關(guān)鍵詞：遙感 區(qū)域規(guī)劃 應(yīng)用1 引言隨著城市化及城市建設(shè)的熱潮， 合理的區(qū)域規(guī)劃越來越受到重視。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不斷有遙感技術(shù)被引入地理學(xué)領(lǐng)域的實(shí)例，分析表明，遙感技術(shù)能為區(qū)域規(guī)劃提供眾多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有廣闊的應(yīng)用前景，有利于區(qū)域規(guī)劃的完成。2 遙感技術(shù)概述遙感（Remote Sensing），即不直接接觸物體本身，從遠(yuǎn)處通過儀器探測和接收來自目標(biāo)物體的信息， 經(jīng)過信息的傳輸及處理分析，識別物體的屬性及其分布等特征的技術(shù)。隨著遙感技術(shù)的發(fā)展， 遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)方法將慢慢取代傳統(tǒng)的人工獲取方法， 遙感數(shù)據(jù)具有比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取更方便，更快捷以及信息量大及動態(tài)現(xiàn)勢等優(yōu)點(diǎn)，因此用遙感數(shù)據(jù)作為區(qū)域規(guī)劃的數(shù)據(jù)源已是未來區(qū)域規(guī)劃的趨勢。衛(wèi)星遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用可以歸納成3個方面：城市空間布局信息分析、城市變化監(jiān)測及規(guī)劃實(shí)施情況檢查。3 城市空間布局信息分析3.1 城市建成區(qū)范圍及城鎮(zhèn)體系分析由于城市建成區(qū)范圍反映城市的宏觀特性。因此，它的分析并不需要很高空間分辨率的遙感圖像.相反.空間分辨率過高.在輪廓界線的提取時就需要較多的制圖綜合。一般來說TM 或SPOT圖像用來分析城市建成區(qū)范圍比較合適，一方面，它能比較精確地反映建成區(qū)的范圍，另一方面，由于成像過程中存在的制圖綜合，能較容易地提取出輪廓界線。如果要分析一個城市與周圍城市或城鎮(zhèn)的關(guān)系，同樣選擇TM或SPOT圖像比較合適。如在上海地區(qū)的TM 圖像上，所有鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）政府所在地的城鎮(zhèn)都能明顯地反映出它們的大小和形狀。3.2 城市內(nèi)部用地結(jié)構(gòu)分析在衛(wèi)星遙感圖像上，不同類型的城市用地能否判讀出。首先取決于它與周圍地物的界線能否識別，如果地物的尺寸小于圖像的空間分辨率，且與背景的影像特征很接近，那么該地物就會與背景混在一起.就不可能對該地物進(jìn)行判讀。在城市用地的輪廓界線能夠反映的情況下，進(jìn)一步根據(jù)影像特征（顏色、形狀、大小及紋理等）和相關(guān)分析確定城市用地的類型。從TM、SPOT和IKONOS 3種不同空間分辨率的衛(wèi)星遙感圖像來看，TM圖像適合分析綠地、水域、村鎮(zhèn)建設(shè)用地及新建的居住用地、道路廣場用地等。對其它用地的判讀則精度較差；SPOT圖像與TM圖像相比在能判讀的內(nèi)容上并沒有本質(zhì)上的差異，但詳細(xì)程度和判讀精度要提高；IKONOS圖像與前面兩種圖像比較有本質(zhì)上的提高，不同城市用地的特征基本上都能在圖像上反映出，只要判讀人員熟悉區(qū)域，就能正確地判讀出不同類型城市用地的分布。3.3 建筑密度與建筑容積率分析城市建筑密度圖的編制通常是以街區(qū)（block）為單位，勾繪出每一建筑物的輪廓界線，并計(jì)算建筑物占地面積，街區(qū)內(nèi)所有建筑物占地面積之和與街區(qū)面積之比即為建筑密度。在衛(wèi)星遙感圖像上能否勾繪出建筑物的輪廓界線，與建筑物之間的距離及圖像的空間分辨率有關(guān)。一般來說，建筑物之間的距離要大于圖像空間分辨率1.52倍，才能在圖像上勾繪出輪廓界線，如空間分辨率為10m，則建筑物之間的間距至少要15m才能在圖像勾繪出界線。建筑容積率是建筑物地面以上各層面積總和與建筑地塊面積之比值。建筑容積率與建筑高度有密切關(guān)系，一般來說，高度越高，容積率越大。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)獲取建筑物的高度信息早在1973年就開始?？偟膩碚f有兩種方法，落影測量法和立體量測法。落影測量法的原理是有一定高度的物體在太陽光的照射下，會在地面產(chǎn)生落影，落影的長度與建筑物的高度和太陽入射角有關(guān)，當(dāng)我們知道太陽的入射角，并且測量出落影的長度時，就可以算出建筑的高度。3.4 城市環(huán)境污染分析3.41城市大氣污染城市大氣中的污染物有粉塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化學(xué)煙霧及含氟、氯廢氣等。當(dāng)大氣中的煙塵達(dá)到一定量的時候，就會對電磁波產(chǎn)生反射，從而在遙感圖像上形成淺白色流動狀影像特征（可見光波段）。但這種特征的明顯程度與煙塵的濃度、排放范圍以及遙感圖像的空間分辨率有關(guān)。如1990年上海幅的TM圖像上明顯地反映出黃浦江沿岸幾個煙塵排放量大的工廠（吳涇化工廠、上海水泥廠、楊樹浦發(fā)電廠等）所排放的煙塵及擴(kuò)散范圍。熱紅外數(shù)據(jù)對城市大氣污染監(jiān)測特別有用。一方面，一些污染源所排放的廢氣具有較高的溫度，在遙感圖像上可以判讀出主要的污染源；另一方面，地面的熱輻射在通過大氣層時，要受到大氣的影響，大氣污染會減少輻射溫度，因此，傳感器所獲得的熱紅外波段數(shù)據(jù)的大小與大氣的污染程度存在著關(guān)系。以往，熱紅外波段數(shù)據(jù)主要主要用于探測地表溫度，大氣的影響作為噪聲來考慮。近年來，有一些專家利用熱紅外波段數(shù)據(jù)來分析城市的大氣環(huán)境，如Sifakis等人曾利用兩個時相的landsat TM圖像，一個是在無污染的時間成像，另一個是在有污染的時間下成像，比較這兩個時相的溫度圖，發(fā)現(xiàn)溫度的減少與城市大氣污染的程度是有聯(lián)系，污染嚴(yán)重的區(qū)域溫度有明顯的減少。3.5 城市水體污染水體污染程度的評價包括對水體中溶解性物質(zhì)、有機(jī)物、固體懸浮物、植物營養(yǎng)物質(zhì)、重金屬等單一污染物的含量分析以及綜合分析。水體中污染物的含量變化會改變水體的顏色及水體的光譜反射率，因此有可能利用遙感手段監(jiān)測水體污染。4. 城市變化監(jiān)測在城市規(guī)劃中，除了要對城市中的各種要素進(jìn)行現(xiàn)狀分析外，還需要對城市進(jìn)行變化監(jiān)測。由于衛(wèi)星遙感具有重復(fù)成像的特點(diǎn)，因此是變化監(jiān)測的有效手段。遙感變化監(jiān)測是通過不同時相遙感圖像的組合、加工、處理獲得地物動態(tài)變化信息的技術(shù)。變化檢測的方法一般可分為兩大類；基于影像分類，如分類后比較法和多時相圖像分類法；基于單個像元波譜變化，如彩色合成法、圖像代數(shù)運(yùn)算法、多時相組合數(shù)據(jù)法、變化向量法、兩值變化掩膜法等。目前比較常用的是分類后比較法、圖像代數(shù)運(yùn)算法和變化向量法。5. 結(jié)語在區(qū)域規(guī)劃過程中，需要掌握很多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以往這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取需要通過實(shí)地調(diào)查來獲得，涉及很多人力物力，并且調(diào)查的周期很長。遙感技術(shù)所具有的宏觀性、實(shí)時性及動態(tài)性等特點(diǎn)，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)查提供了一個新的途徑，具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)然，遙感技術(shù)也有局限，它不可能完全代替地面調(diào)查。對應(yīng)用部門來說，要根據(jù)具體的調(diào)查內(nèi)容，分析遙感應(yīng)用的可行性，并選擇合適的應(yīng)用方案，從而有效地發(fā)揮遙感技術(shù)的作用。參考資料：1 趙英時等。遙感應(yīng)用分析原理與方法?？茖W(xué)出版社出版。2 朱武。衛(wèi)星遙感與測繪。航天技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)，2000.11。3 張碧帆。遙感技術(shù)在城市研究方面的應(yīng)用探討。現(xiàn)代測繪，2005