遙感在城市建設中的應用

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1、遙感在城市建設中的應用遙感在城市建設中的應用周貴強(貴陽市測繪院貴陽市遵義路4號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上，著重說明了遙感在現(xiàn)代城市建設中的應用。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)的關系。關鍵詞：遙感地理信息系統(tǒng)城市建設在信息時代，城市建設與信息技術密不可分，更離不開地球科學的支持。3S（遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS的簡稱）技術使地球科學得到前所未有的發(fā)展和廣泛的應用。隨著遙感技術的不斷發(fā)展和成

2、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“遙遠的感知”。即遠距離不接觸“物體”而獲得其相關信息[1]。遙感通過電磁波、力、聲波等形式采集數(shù)據(jù)。應用最多的是以電磁波方式獲取數(shù)據(jù)。因此，遙感的理論基礎是電磁輻射與地表的相互作用。電磁波遙感分為被動遙感和主動遙感。被動遙感主要利用太陽輻射能——通過照相機或多光譜掃描儀記錄地表反射或發(fā)射的電磁輻射；主動遙感——人為發(fā)出電磁能量，并記錄其返回的輻射能，常見的雷達就屬于主動遙感。其中，主動遙感

3、的過程大致如下：太陽輻射能——通過大氣傳播（衰減）——部分到達地面的輻射波段與地表物質(zhì)相互作用——再次進入大氣傳播——6遙感在城市建設中的應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)進行處理、分析、解譯——得到各種信息產(chǎn)品——分發(fā)給不同應用部門進行使用。地球表面特征十分復雜，不同波段的能量到達地表后，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)對電磁波的不同作用表現(xiàn)，進行大量的實驗研究后，得到不同物質(zhì)對電磁波的響應關系，從而能夠通過對記錄的電磁波

4、譜特征進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、計算機自動處理、人機交互法。處理方式按照遙感解譯的組織方法和實施條件可以分為：（1）野外解譯——在實地進行圖像解譯；（2）飛行器目視解譯——在飛機上識別地物；（3）室內(nèi)解譯；（4）綜合解譯——以上兩種以上的方式相結合。通過各種方法，結合相關地學知識及專業(yè)知識，可以從對遙感圖像的處理、分析中得到地理基礎信息和用于不同部門的專題要素信息。我們正是利用遙感快速獲取的地理基礎信息和各種專題要素信息來為城市建設提供科學決策依據(jù)和基礎資料。下面淺談遙感在城市建設中的應用

5、。二、遙感在城市建設中的應用1、遙感在城市測繪中的應用。隨著遙感技術的不斷發(fā)展和提高，遙感衛(wèi)星的地面分辨率已經(jīng)達到前所未有的精度。如SPIN-2拍攝的影像達到2米分辨率，IKONOS和ORBVIEW數(shù)據(jù)的地面分辨率為1米，QUICK6遙感在城市建設中的應用BIRD空間分辨率達到0.6米。隨著遙感衛(wèi)星地面分辨率的不斷提高，精準遙感的應用也越來越廣泛。城市測繪正是需要利用高精度的衛(wèi)星遙感圖像進行城市基礎地理數(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)星遙感影像可以準確識別各種植被、道路質(zhì)地（水泥路、瀝青路等）

6、以及不同材料的屋頂?shù)慕ㄖ锏?。目前、利用高精度衛(wèi)星遙感影像圖實現(xiàn)了大比例尺地形圖的更新，大大提高了城市基礎地理數(shù)據(jù)的更新能力。一些部門已經(jīng)開始利用衛(wèi)星遙感圖像進行1：5000地形圖測量的嘗試和應用。近年發(fā)展起來的干涉合成孔徑雷達技術(INSAR)，提供了獲取地面三維信息的全新方法,即利用干涉雷達提取地形數(shù)字高程模型(DEM)[2]。該方法具有全天時、全天候、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)劃中的應用城市規(guī)劃是城市建設與發(fā)展、管理的基本依據(jù)，它的

7、主要任務是協(xié)調(diào)城市的自然與社會屬性，根據(jù)城市的具體情況，結合國民經(jīng)濟長遠規(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、各項建設發(fā)展的原則要求[3]。在城市規(guī)劃中，現(xiàn)勢性的基礎資料對規(guī)劃部門和規(guī)劃人員十分重要。傳統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)的獲取需要大量的人力、物力和時間。特別是近年來我國城市發(fā)展十分迅速，不少城市都進行了大量的房屋建設和道路修建，城市規(guī)模不斷擴大。許多基礎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數(shù)據(jù)跟不上規(guī)劃的需要。利用高精度的遙感圖像進行分析，可以更新基礎數(shù)據(jù)，并提取規(guī)劃要素的專題信息，為城市

8、規(guī)劃提供精確的、現(xiàn)實性強的基礎數(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