遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用

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1、遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用周貴強(qiáng)(貴陽市測繪院貴陽市遵義路4號(hào)550002)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，著重說明了遙感在現(xiàn)代城市建設(shè)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。最后簡單說明遙感與城市地理信息系統(tǒng)的關(guān)系。關(guān)鍵詞：遙感地理信息系統(tǒng)城市建設(shè)在信息時(shí)代，城市建設(shè)與信息技術(shù)密不可分，更離不開地球科學(xué)的支持。3S（遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS的簡稱）技術(shù)使地球科學(xué)得到前所未有的發(fā)展和廣泛的應(yīng)

2、用。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，它已經(jīng)成為獲取地球表面信息的最重要方式。在現(xiàn)代城市建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。一、遙感的基本原理及分析方法遙感（RemoteSensing），即“遙遠(yuǎn)的感知”。即遠(yuǎn)距離不接觸“物體”而獲得其相關(guān)信息[1]。遙感通過電磁波、力、聲波等形式采集數(shù)據(jù)。應(yīng)用最多的是以電磁波方式獲取數(shù)據(jù)。因此，遙感的理論基礎(chǔ)是電磁輻射與地表的相互作用。電磁波遙感分為被動(dòng)遙感和主動(dòng)遙感。被動(dòng)遙感主要利用太陽輻射能——通過照相機(jī)或多光譜掃描儀記錄地表反射或發(fā)射的電磁輻射；主動(dòng)遙感——人為發(fā)出電磁能量，并

3、記錄其返回的輻射能，常見的雷達(dá)就屬于主動(dòng)遙感。其中，主動(dòng)遙感的過程大致如下：太陽輻射能——通過大氣傳播（衰減）——部分到達(dá)地面的輻射波段與地表物質(zhì)相互作用——再次進(jìn)入大氣傳播——6遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用被遙感儀器記錄地表反射或發(fā)射的電磁輻射——得到圖像數(shù)據(jù)——對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、解譯——得到各種信息產(chǎn)品——分發(fā)給不同應(yīng)用部門進(jìn)行使用。地球表面特征十分復(fù)雜，不同波段的能量到達(dá)地表后，被選擇性地反射、吸收、透射、折射等。即使同一物體在不同狀態(tài)下與電磁波的作用都不盡相同。遙感正是利用物質(zhì)對電磁波的不同

4、作用表現(xiàn)，進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究后，得到不同物質(zhì)對電磁波的響應(yīng)關(guān)系，從而能夠通過對記錄的電磁波譜特征進(jìn)行反解得到地球表面的信息。對遙感圖像的分析處理的方法主要是目視法、計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理、人機(jī)交互法。處理方式按照遙感解譯的組織方法和實(shí)施條件可以分為：（1）野外解譯——在實(shí)地進(jìn)行圖像解譯；（2）飛行器目視解譯——在飛機(jī)上識(shí)別地物；（3）室內(nèi)解譯；（4）綜合解譯——以上兩種以上的方式相結(jié)合。通過各種方法，結(jié)合相關(guān)地學(xué)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)，可以從對遙感圖像的處理、分析中得到地理基礎(chǔ)信息和用于不同部門的專題要素信息。我們正

5、是利用遙感快速獲取的地理基礎(chǔ)信息和各種專題要素信息來為城市建設(shè)提供科學(xué)決策依據(jù)和基礎(chǔ)資料。下面淺談遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用。二、遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用1、遙感在城市測繪中的應(yīng)用。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，遙感衛(wèi)星的地面分辨率已經(jīng)達(dá)到前所未有的精度。如SPIN-2拍攝的影像達(dá)到2米分辨率，IKONOS和ORBVIEW數(shù)據(jù)的地面分辨率為1米，QUICK6遙感在城市建設(shè)中的應(yīng)用BIRD空間分辨率達(dá)到0.6米。隨著遙感衛(wèi)星地面分辨率的不斷提高，精準(zhǔn)遙感的應(yīng)用也越來越廣泛。城市測繪正是需要利用高精度的衛(wèi)星遙感

6、圖像進(jìn)行城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的獲取。城市的典型地物主要有植被、水體、道路、建筑物等。高分辨率衛(wèi)星遙感影像可以準(zhǔn)確識(shí)別各種植被、道路質(zhì)地（水泥路、瀝青路等）以及不同材料的屋頂?shù)慕ㄖ锏?。目前、利用高精度衛(wèi)星遙感影像圖實(shí)現(xiàn)了大比例尺地形圖的更新，大大提高了城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的更新能力。一些部門已經(jīng)開始利用衛(wèi)星遙感圖像進(jìn)行1：5000地形圖測量的嘗試和應(yīng)用。近年發(fā)展起來的干涉合成孔徑雷達(dá)技術(shù)(INSAR)，提供了獲取地面三維信息的全新方法,即利用干涉雷達(dá)提取地形數(shù)字高程模型(DEM)[2]。該方法具有全天時(shí)、全天

7、候、不受云霧等惡劣天氣影響的特性，極大地方便了城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新,將在獲取城市地面三維信息方面發(fā)揮巨大作用。1、遙感在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市規(guī)劃是城市建設(shè)與發(fā)展、管理的基本依據(jù)，它的主要任務(wù)是協(xié)調(diào)城市的自然與社會(huì)屬性，根據(jù)城市的具體情況，結(jié)合國民經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃，制定城市的性質(zhì)、發(fā)展方向和規(guī)模以及整體布局、各項(xiàng)建設(shè)發(fā)展的原則要求[3]。在城市規(guī)劃中，現(xiàn)勢性的基礎(chǔ)資料對規(guī)劃部門和規(guī)劃人員十分重要。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取需要大量的人力、物力和時(shí)間。特別是近年來我國城市發(fā)展十分迅速，不少城市都進(jìn)行了大量的

8、房屋建設(shè)和道路修建，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大。許多基礎(chǔ)資料的更新跟不上城市的發(fā)展速度，因此采用傳統(tǒng)測量的方法獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)跟不上規(guī)劃的需要。利用高精度的遙感圖像進(jìn)行分析，可以更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并提取規(guī)劃要素的專題信息，為城市規(guī)劃提供精確的、現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。并可利用遙感衛(wèi)星圖像編制高精度的城市正射影像圖，為規(guī)劃人員提供直觀的城市現(xiàn)實(shí)景觀。利用SPOT影像可制作10m分辨率的數(shù)字正射影像圖，利用IKONOS影像可制作4m和1m分辨率的數(shù)字正射影像圖等[2]6遙感在城市