石磊 吳昊 歐陽(yáng)筱菁
摘 要:隨著大數(shù)據(jù)(Big data)時(shí)代的來(lái)臨,信息化技術(shù)也吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。其中作為信息化技術(shù)之一的RS技術(shù),以其能夠?qū)崟r(shí)和高效獲取城市的發(fā)展變遷數(shù)據(jù)的特點(diǎn),已日益在城市建設(shè)、城市管理和城市研究的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。該文從RS技術(shù)的概念出發(fā),從遙感信息在城鄉(xiāng)用地調(diào)查中的應(yīng)用、城鄉(xiāng)空間布局信息分析、城鄉(xiāng)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)分析三個(gè)方面,探討了其在當(dāng)代城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中的應(yīng)用與發(fā)展的新趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:RS技術(shù) 城鄉(xiāng)規(guī)劃管理 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TU981 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)10(b)-0037-02
20世紀(jì)60年代以來(lái),RS技術(shù)是在空間科學(xué)、現(xiàn)代物理學(xué)(包括激光技術(shù)、微波技術(shù)、全息技術(shù)、光學(xué)、紅外技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)等)、數(shù)學(xué)方法、地球科學(xué)理論、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來(lái)的一門綜合性科學(xué)和先進(jìn)實(shí)用的探測(cè)技術(shù)。
目前大數(shù)據(jù)已日益從各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)入我們的生活。在城市建設(shè)領(lǐng)域,隨著新型城鎮(zhèn)化的發(fā)展,帶來(lái)了城市精神文明和物質(zhì)繁榮的同時(shí),也帶來(lái)了原有生存環(huán)境的改變并產(chǎn)生了諸多生態(tài)問(wèn)題:人口激增、綠地減少、耕地占用和環(huán)境污染等,城市已成為生態(tài)問(wèn)題和社會(huì)矛盾日益突出的區(qū)域。城鄉(xiāng)規(guī)劃工作是指導(dǎo)城市發(fā)展和開(kāi)展城市建設(shè)的“排頭兵”和基礎(chǔ),而各類城市信息是城鄉(xiāng)規(guī)劃工作的基礎(chǔ),包括城市資源、人力資源、城市環(huán)境、物流運(yùn)輸?shù)?。隨著城市的快速發(fā)展,空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化以及信息的多元化,傳統(tǒng)獲取信息的手段已很難適應(yīng)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及城鄉(xiāng)規(guī)劃管理的需要,解決此問(wèn)題的核心便是發(fā)展高精度RS技術(shù)。
1 RS技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃用地調(diào)查中的應(yīng)用
城市基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)由各類專用地理信息數(shù)據(jù)、數(shù)字地圖、數(shù)字專題圖和數(shù)字景觀模型組成。大數(shù)據(jù)時(shí)代的城市建設(shè)發(fā)展需要大量的數(shù)字基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù),數(shù)字化城市進(jìn)程的推進(jìn)需要RS技術(shù)提供不同種類和比例尺的影像圖或?qū)n}圖以適應(yīng)不同使用者的需求。目前隨著信息化技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展,RS技術(shù)逐漸活躍在城鄉(xiāng)規(guī)劃編制和管理工作中,其實(shí)時(shí)、高效和全面的特點(diǎn)推動(dòng)著城鄉(xiāng)規(guī)劃信息化的不斷發(fā)展。
隨著城市景觀模型和城市數(shù)字高程模型技術(shù)的不斷完善,人們可以更具體、直觀和真實(shí)地了解城市的發(fā)展?fàn)顩r。此外,運(yùn)用城市數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)制作的城市景觀數(shù)字模型能夠在計(jì)算機(jī)的輔助下多視角的再現(xiàn)城市場(chǎng)景,從而促進(jìn)城鄉(xiāng)規(guī)劃決策的科學(xué)性。以上信息化成果的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)RS技術(shù)的支撐。
2 RS技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃空間布局信息分析中的應(yīng)用
伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,城市建設(shè)與人口規(guī)模不斷膨脹、生態(tài)環(huán)境日益下滑、交通擁堵日益嚴(yán)重等問(wèn)題都對(duì)城市持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的威脅。因此,對(duì)城市建設(shè)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是發(fā)現(xiàn)和解決上述城市問(wèn)題的一個(gè)必要途徑。
城鄉(xiāng)規(guī)劃的核心因素和城市發(fā)展的載體就是城市的土地資源。城市土地利用狀況以及土地使用性質(zhì)是動(dòng)態(tài)變化的,要隨時(shí)拿捏其不同時(shí)期的特征。用RS技術(shù)作為信息來(lái)源是現(xiàn)代城市最普遍的途徑,利用GIS技術(shù)的強(qiáng)大圖形操作功能和海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了集成化的城市土地管理,以實(shí)時(shí)方便地了解,城市土地權(quán)屬界線和土地利用狀況等數(shù)據(jù)信息,使城鄉(xiāng)規(guī)劃管理更具有透明性及科學(xué)性??蓪?shí)現(xiàn)對(duì)土地資源利用的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)調(diào)查,為城市規(guī)劃用地現(xiàn)狀調(diào)查,提供可靠而直觀的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ,為加強(qiáng)城市的土地資源管理、優(yōu)化政府部門的決策、輔助城市規(guī)劃編制與管理提供有力支持。
3 RS技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃環(huán)境監(jiān)測(cè)分析中的應(yīng)用
隨著新型城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)高度集中、世界城市人口膨脹和城市環(huán)境日益惡化,這已成為全球性的發(fā)展趨勢(shì)。在發(fā)展中國(guó)家此趨勢(shì)更加引人注目。因此,應(yīng)用經(jīng)濟(jì)、有效的RS技術(shù)手段研究城市環(huán)境問(wèn)題,正確評(píng)價(jià)城市環(huán)境質(zhì)量,探討改善城市環(huán)境質(zhì)量的措施和途徑具有十分重要的意義。
目前,RS技術(shù)正廣泛應(yīng)用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工業(yè)生產(chǎn)等引起的大氣污染、土壤污染及水污染等問(wèn)題。RS技術(shù)的監(jiān)測(cè)速度快和范圍廣,且可多手段以及多波段連續(xù)監(jiān)測(cè)其動(dòng)態(tài)變化。因此,RS技術(shù)又是測(cè)量污染物分布與濃度,監(jiān)測(cè)環(huán)境演變變化趨勢(shì)的有效方法。
4 RS技術(shù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃管理中的發(fā)展趨勢(shì)
RS技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度在近30多年得到持續(xù)的拓展。目前,RS技術(shù)正從單一數(shù)據(jù)資料分析向多元數(shù)據(jù)資料復(fù)合,從區(qū)域靜態(tài)分析向過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),從表面性分析向內(nèi)在定量化分析等方面的過(guò)渡。
4.1 遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的發(fā)展
清晰的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在城市中廣泛應(yīng)用歸功于RS技術(shù)的提升和新型傳感器研發(fā)水平的進(jìn)步。傳統(tǒng)的航空遙感數(shù)據(jù)將日益替代,因?yàn)殡S著GeoEye-1、QuickBird、IKONOS等商業(yè)衛(wèi)星的運(yùn)行,它們將成為城市遙感的主要數(shù)據(jù)源。商業(yè)衛(wèi)星提供的清晰衛(wèi)星數(shù)據(jù)在城鄉(xiāng)規(guī)劃編制與管理等方面發(fā)揮著重要的作用。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)論你身在何處只要采用聯(lián)機(jī)方式直接定購(gòu)和接收產(chǎn)品,相關(guān)遙感數(shù)據(jù)信息可以在數(shù)小時(shí)內(nèi)通過(guò)數(shù)字方式傳輸獲取。
4.2 構(gòu)建新型城市遙感信息模型
遙感信息模型是利用地理信息和遙感信息影像化方法建立起來(lái)的是一種注重影像理解和知識(shí)表達(dá)的集成可視化模型。城市遙感信息模型可以反演和計(jì)算城市環(huán)境參數(shù)是RS技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展的核心。在過(guò)去一段時(shí)期盡管人們發(fā)展了各種遙感信息模型,但仍然無(wú)法滿足當(dāng)前城市建設(shè)發(fā)展應(yīng)用的需要,遙感信息模型的不斷創(chuàng)新,依然是RS技術(shù)研究的方向。
4.3 “3S”信息技術(shù)的集成應(yīng)用
由地理信息系統(tǒng)(GIS,Geo-graphical Information System)、遙感(RS,Remote Sensing)和全球定位系統(tǒng) (GPS,Global Positioning System)的“3S”空間信息集成技術(shù)系統(tǒng)將成為具備城市信息獲取與實(shí)時(shí)處理的綜合技術(shù)。其中,“3S”信息化技術(shù)中的三個(gè)不同技術(shù)在城市規(guī)劃管理中扮演著不一樣的角色,空間地理信息的采集問(wèn)題主要由RS技術(shù)和GPS技術(shù)解決,地理空間的數(shù)字模型問(wèn)題主要由 GIS技術(shù)現(xiàn)實(shí)?!?S”一體化集成將最終建成新型的城鄉(xiāng)數(shù)據(jù)與信息獲取系統(tǒng)并形成高效的信息處理分析流程,這將對(duì)RS技術(shù)在城市建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
4.4 全面推進(jìn)“數(shù)字城市”的建設(shè)
城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和城市信息化的戰(zhàn)略目標(biāo)就是在大數(shù)據(jù)時(shí)代推進(jìn)“數(shù)字城市”建設(shè)。“數(shù)字城市”的建設(shè)過(guò)程中RS技術(shù)扮演非常重要的角色,與城市發(fā)展需要的其他信息相比,通過(guò)RS技術(shù)獲取的遙感信息有其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和明顯的特點(diǎn)。因此,RS技術(shù)在城市建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用將推動(dòng)“數(shù)字城市”的建設(shè),同時(shí)對(duì)于提高城市建設(shè)的綜合效益和提升城市規(guī)劃和管理決策水平將起到更大重要的作用。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著RS技術(shù)的逐步提升和遙感知識(shí)的廣泛普及,遙感在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的應(yīng)用必將越來(lái)越深入。實(shí)踐證明,RS技術(shù)可以直接為城鄉(xiāng)規(guī)劃與建設(shè)行政主管部門提供準(zhǔn)確而可靠的有效圖件和資料、同時(shí)結(jié)合城市規(guī)劃數(shù)據(jù)信息成果資料和計(jì)算機(jī)技術(shù),為建立城市地理信息系統(tǒng)乃至構(gòu)建數(shù)字模擬城市奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然,RS技術(shù)也存在局限,它難以完全代替地面調(diào)查,同時(shí)也需要其他信息化技術(shù)的配合。對(duì)于RS技術(shù)的使用者來(lái)說(shuō),要根據(jù)具體的需求分析遙感應(yīng)用的可行性,并選擇合適的應(yīng)用方案從而最大效益的發(fā)揮RS技術(shù)的作用。
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