孟祥武

(1. 北京市測繪設(shè)計研究院, 北京 100038;2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室, 北京 100038)

0 引言

隨著城市化進程的加快,城市管理方面的問題層出不窮,大量違法建設(shè)的產(chǎn)生,嚴(yán)重擾亂了城市的規(guī)劃和建設(shè)的發(fā)展,影響了城市各方面的環(huán)境[1-4]。隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進,各地均加強了違法建設(shè)治理力度,投入大量的人力、物力、財力等資源,但仍存在違法建設(shè)年年拆年年有的現(xiàn)狀,難以徹底解決這一城市建設(shè)的痼疾,其中一個主要原因是違法建設(shè)發(fā)現(xiàn)查處難。面對此種境況,要求我們利用技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)的來源,及早發(fā)現(xiàn),及早治理,減少違法建設(shè)。利用包括衛(wèi)星遙感、街景掃描監(jiān)測和移動定位巡查等測繪技術(shù)的多種手段,能夠為執(zhí)法者拆除違法建設(shè)提供快捷、準(zhǔn)確依據(jù)。

1 研究方法與技術(shù)路線

1.1 研究方法

在大量閱讀相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,結(jié)合城市違法建設(shè)的各發(fā)現(xiàn)技術(shù)手段的應(yīng)用情況[5-7],收集區(qū)域內(nèi)違法建設(shè)的分布情況,利用地理信息系統(tǒng)(geographic information system,GIS)軟件,加工衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)數(shù)據(jù)。通過街景掃描監(jiān)測技術(shù),利用全景掃描儀、場景文件編輯工具(Smart3D Capture)、ArcGIS軟件獲取街景照片并處理軌跡點、軌跡線、興趣點數(shù)據(jù),加工街景掃描監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)數(shù)據(jù)。通過移動定位巡查技術(shù),利用手機移動終端直接發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)信息。綜合利用多源數(shù)據(jù)計算出各違法建設(shè)的處數(shù),提取出違法建設(shè)的建設(shè)面積,統(tǒng)計各違法建設(shè)的違法建設(shè)位置分類、違法建設(shè)類型分類及違法建設(shè)的使用性質(zhì)等,并對各發(fā)現(xiàn)技術(shù)手段的特點與能力進行分析。

1.2 技術(shù)路線

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)[8]、街景掃描監(jiān)測技術(shù)和移動定位巡查技術(shù)等發(fā)現(xiàn)違法建設(shè),分析各類技術(shù)的特點,對每一類技術(shù)都制定了相應(yīng)的技術(shù)流程;比較各類發(fā)現(xiàn)技術(shù)手段的優(yōu)缺點,對各發(fā)現(xiàn)技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)的能力進行分析與評價;同時,利用這些技術(shù)手段的特點與能力,實現(xiàn)違法建設(shè)發(fā)現(xiàn)從空中到地面的全覆蓋,掌握違法建設(shè)的基本情況與特點,快速發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)。

2 技術(shù)手段

2.1 衛(wèi)星遙感技術(shù)

遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)[9]是遙感衛(wèi)星提取的地球地表物體發(fā)射或反射的電磁波信息,通過轉(zhuǎn)換識別得到的可視圖像,反映的是真實的地貌照片,客觀性強,準(zhǔn)確度高。衛(wèi)星遙感技術(shù)查違指的是利用遙感衛(wèi)星拍攝的影像,結(jié)合GIS、全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)等技術(shù)[10],利用基礎(chǔ)的空間數(shù)據(jù)、歷史遙感影像數(shù)據(jù)和最新的遙感影像數(shù)據(jù),通過檢測變化、人工比對、空間分析[11-12]等技術(shù)實現(xiàn)對城市建設(shè)進行變化監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)。衛(wèi)星運行的周期短,和人工發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)的工作相比,能對同一區(qū)域進行重復(fù)取證,節(jié)省時間,獲取數(shù)據(jù)的速度快。技術(shù)流程如圖1所示,總體分為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、疑似違法建設(shè)信息提取、核查驗證三個步驟。

圖1 衛(wèi)片遙感技術(shù)流程圖

對由系統(tǒng)檢測出的變化區(qū)域,人工校驗確定為新增的建筑后方可標(biāo)為疑似違法建設(shè),據(jù)此標(biāo)記出違法建設(shè)位置,并提取出變化前后的衛(wèi)星影像圖斑,如圖2所示。

圖2 衛(wèi)星變化前后影像對比圖

通過實際結(jié)果分析,衛(wèi)星遙感技術(shù)能較好地發(fā)現(xiàn)變化顯著,面積較大、院內(nèi)隱蔽的新生違法建設(shè),一般集中在農(nóng)村集體土地、農(nóng)民宅基地和城市居住區(qū)。

2.2 街景掃描監(jiān)測技術(shù)

街景是通過對專業(yè)相機捕捉整個場景的圖像信息,使用軟件進行圖片拼合,并用專門的播放器進行播放,即將平面照及計算機圖變?yōu)?60 度全景景觀。把二維的平面圖模擬成真實的三維空間,并提供各種操縱圖像的功能。使用街景掃描監(jiān)測技術(shù)[13]查違是指使用專業(yè)的軟件對街景車采集影像進行圖片拼接,合成全景圖再發(fā)布的成果數(shù)據(jù)[14-15],通過檢測變化、人工比對等實現(xiàn)對違法建設(shè)的監(jiān)督;發(fā)現(xiàn)道路兩側(cè)、建筑密集區(qū)的小型新生違法建設(shè)、房屋加蓋、擴建,衛(wèi)星遙感技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測范圍互補。技術(shù)流程如圖3所示,分為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、疑似違建信息提取、核查驗證三個步驟。

圖3 街景掃描監(jiān)測技術(shù)流程

街景發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)一般分布在城市主干道,街道兩旁,五線保護區(qū)等重點區(qū)域的違法建設(shè)。

2.3 移動定位巡查技術(shù)

在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,終端成為移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點之一,目前基于移動終端定位[16-18]的趨勢,基于位置服務(wù)技術(shù)的興起,標(biāo)志著GIS技術(shù)由面向部門級、企業(yè)級的應(yīng)用轉(zhuǎn)向面向大規(guī)模的社會化服務(wù)，人們可以通過移動終端向指揮中心(服務(wù)器、指揮中心調(diào)度人員)上報各種現(xiàn)場信息,指揮中心可以給指定設(shè)備發(fā)送各種命令和消息通知,指揮協(xié)調(diào)工作的開展?；诖?開發(fā)基于移動端的違法建設(shè)查處應(yīng)用,工作人員在日常巡查中,利用移動端對發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)進行定位、信息上報等,同時接收指揮中心發(fā)布的現(xiàn)場核查命令和消息通知等,如圖4所示。

圖4 移動終端發(fā)現(xiàn)查處

移動執(zhí)法中有三個實體：違建現(xiàn)場、查違指揮部中心、現(xiàn)場人員。在該網(wǎng)絡(luò)中,違建現(xiàn)場是信息的源頭,有關(guān)人員將采集違建現(xiàn)場的有關(guān)信息,通過網(wǎng)絡(luò)等向指揮中心上報,指揮中心對上報信息進行確認(rèn),并下發(fā)有關(guān)命令和執(zhí)法任務(wù)。如圖5所示。

圖5 應(yīng)用模式示意圖

通過實際結(jié)果分析,移動技術(shù)發(fā)現(xiàn)的違法建設(shè)一般分布在城市住宅區(qū)、五線保護區(qū)等位置,主要分布在城市主干道,街道兩旁,面積較小。

2.4 各技術(shù)手段小結(jié)

通過分析,各發(fā)現(xiàn)技術(shù)手段的特點如表1所示。

表1 城市違法建設(shè)發(fā)現(xiàn)技術(shù)流程小結(jié)

3 結(jié)束語

本文介紹了衛(wèi)星遙感技術(shù)、街景掃描監(jiān)測技術(shù)和移動定位巡查技術(shù)應(yīng)用于城市管理的違法建設(shè)治理工作中的方法,制定了相應(yīng)的技術(shù)流程,分析了各自的技術(shù)特點。利用這些技術(shù)手段,可以掌握違法建設(shè)的總體情況與特點,并且能夠快速發(fā)現(xiàn)違法建設(shè)、快速拆除,服務(wù)于城市生態(tài)文明建設(shè)。

治理違法建設(shè)是城市管理運行的難題,需要通過將測繪技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與群眾監(jiān)督舉報等多種形式結(jié)合,才能夠真正讓違法建設(shè)無處遁形。在違法建設(shè)發(fā)現(xiàn)方式的基礎(chǔ)上,需要建設(shè)查違信息管理平臺,對不同發(fā)現(xiàn)方式獲取的違法建設(shè)數(shù)據(jù)進行處理與管理,為違法建設(shè)查處工作提供數(shù)據(jù)支撐。