中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）07-0035-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.07.09

Application of Remote Sensing Monitoring Technology in the Construction of Resource-Saving Cities under the Background of National Spatial Planning

KONG Tianyu'，LIUHao2 （1.Jinan Survey and Mapping Research Institute，Jinan 25oO14， China; 2.Shandong Survey and Design Institute of Water Conservancy Co.，Ltd.，Jinan25oo13，China）

Abstract：With theaccelerationof urbanization and the strengthening of resource and environmentalconstraints，the constructionofresource-saving cities has becomean important issue innational spatial planning.Traditional monitoring methods have limitations such as narrow coverage，weak timeliness，and high cost，while remote sensing monitoring technologyprovidesscientific basis forplanninganddecision-making with itsadvantages oflarge scale，high frequency， and multi-scale.Combining the clasificationofremotesensing monitoring technology，itsapplicationis explored inthe evaluationofurbanlandresources，waterresources，energyconsumptionand ecosystemservicevalue，andthedevelopment prospects ofremotesensing monitoring technologyare looked forward innationalspatial planing，providing theoretical reference and technical support for the construction of resource-saving cities.

Keywords： remote sensing monitoring technology; national spatial planning; resource-saving city

城市作為人類活動的重要載體，其發(fā)展模式直接關(guān)系到資源利用效率與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。在全球資源短缺與環(huán)境污染加劇的背景下，我國將資源節(jié)約型城市建設(shè)作為實(shí)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化的重要路徑，并在國土空間規(guī)劃體系中予以重點(diǎn)關(guān)注。傳統(tǒng)的資源評估與監(jiān)測方法面臨數(shù)據(jù)獲取不及時、空間覆蓋不全面、精度不高等挑戰(zhàn)，難以支撐科學(xué)規(guī)劃決策。遙感監(jiān)測技術(shù)突破時空局限，能夠?qū)崿F(xiàn)對城市資源要素的多維度、全方位監(jiān)測，為資源節(jié)約型城市建設(shè)提供技術(shù)支撐。因此，系統(tǒng)梳理遙感監(jiān)測技術(shù)在資源節(jié)約型城市建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析其優(yōu)勢與挑戰(zhàn)，這對于完善國土空間規(guī)劃體系，推進(jìn)資源節(jié)約型城市建設(shè)具有重要意義。

1遙感監(jiān)測技術(shù)分類

遙感監(jiān)測技術(shù)通過遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或輻射的電磁波信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與分析。該技術(shù)基于電磁波與地物相互作用的特性，捕捉不同地物的反射與輻射特征。如圖1所示，遙感按平臺分為航空遙感、航天遙感與地面遙感，按獲取方式分為主動遙感與被動遙感，按波段分為可見光遙感、紅外遙感、熱紅外遙感與微波遙感。光與紅外遙感用于土地監(jiān)測，熱紅外遙感探測熱島效應(yīng)，微波遙感可全天候監(jiān)測地表。在資源節(jié)約型城市建設(shè)中，遙感技術(shù)優(yōu)勢明顯。遙感技術(shù)具備宏觀性與周期性，可以實(shí)現(xiàn)大范圍監(jiān)測；時效性強(qiáng)，快速獲取動態(tài)信息；成本低，一次獲取多種信息；能評估難以到達(dá)區(qū)域的環(huán)境狀況，為國土空間規(guī)劃提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

圖1遙感監(jiān)測技術(shù)分類

2遙感監(jiān)測技術(shù)在資源節(jié)約型城市建設(shè)中的應(yīng)用

2.1城市擴(kuò)張與土地利用效率監(jiān)測

遙感監(jiān)測技術(shù)為城市擴(kuò)張與土地利用效率監(jiān)測提供有力工具。多時相遙感影像能夠清晰呈現(xiàn)城市邊界變化、建成區(qū)擴(kuò)張速率與方向，實(shí)現(xiàn)對城市蔓延過程的精準(zhǔn)刻畫。高分辨率遙感影像結(jié)合地物分類算法，可識別城市內(nèi)部土地利用類型與變化，評估城市緊湊度、用地混合度等指標(biāo)[1]。遙感技術(shù)能夠快速識別城市閑置土地、低效用地與棕地，為國土空間規(guī)劃中的土地再開發(fā)提供空間定位。夜間光遙感數(shù)據(jù)可量化分析城市土地利用強(qiáng)度的時空分布，評估城市功能布局合理性。通過建立遙感監(jiān)測與土地資源節(jié)約指標(biāo)體系，可實(shí)現(xiàn)對城市土地資源集約利用水平的動態(tài)評估，指導(dǎo)節(jié)約型城市空間發(fā)展格局優(yōu)化。

2.2城市水資源評估與管理

遙感技術(shù)在城市水資源評估與管理中實(shí)現(xiàn)從靜態(tài)監(jiān)測到動態(tài)管理的轉(zhuǎn)變。多光譜遙感能夠精確識別城市地表水體分布與面積變化，監(jiān)測城市湖泊、河流的萎縮或擴(kuò)張趨勢。熱紅外遙感可監(jiān)測水體溫度變化，評估水體熱污染狀況。高光譜遙感結(jié)合水色參數(shù)反演模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對城市水體富營養(yǎng)化、懸浮物濃度等水質(zhì)參數(shù)的監(jiān)測[2]。合成孔徑雷達(dá)遙感可穿透云層，全天候監(jiān)測城市暴雨積水與內(nèi)澇風(fēng)險區(qū)域。遙感與水文模型結(jié)合，能夠評估城市下墊面特性對水文過程的影響，模擬分析海綿城市建設(shè)對徑流調(diào)控的效果，為城市水資源高效利用與水環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)決策依據(jù)。

2.3城市能源消耗與碳排放監(jiān)測

遙感監(jiān)測技術(shù)為城市能源消耗與碳排放監(jiān)測開辟新途徑。熱紅外遙感可獲取城市地表溫度分布，結(jié)合建筑密度、功能類型，建立城市能耗評估模型，量化分析不同城區(qū)、不同建筑類型的能源消耗強(qiáng)度。夜間光遙感通過城市光照強(qiáng)度及時空分布變化，反映城市能源消耗狀況與效率[3]。高光譜遙感可識別大氣中CO₂ 、 CH₄ 等溫室氣體濃度分布，通過構(gòu)建碳排放遙感監(jiān)測模型，評估城市碳排放源的空間分布與強(qiáng)度。多光譜遙感能夠精確監(jiān)測城市植被覆蓋變化，結(jié)合生物量估算模型，評估城市碳匯能力。遙感監(jiān)測技術(shù)實(shí)現(xiàn)對城市能源消耗與碳排放的空間精細(xì)化監(jiān)測，為制定差異化低碳發(fā)展策略提供科學(xué)支撐。

2.4城市生態(tài)系統(tǒng)健康評估

遙感監(jiān)測技術(shù)為城市生態(tài)系統(tǒng)健康評估提供全面、客觀的技術(shù)手段。多光譜遙感通過植被指數(shù)計(jì)算，可量化城市綠地覆蓋率、綠量、空間分布與連通性，評估城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。遙感監(jiān)測技術(shù)能夠識別城市植被類型與生物量，結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值模型，評估城市生態(tài)系統(tǒng)碳固定、氧氣釋放、水源涵養(yǎng)等生態(tài)服務(wù)功能[4。熱紅外遙感可監(jiān)測城市熱島效應(yīng)強(qiáng)度與分布，評價城市生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣候的能力。高時間分辨率遙感數(shù)據(jù)能夠捕捉城市生態(tài)系統(tǒng)的季節(jié)變化與長期演變趨勢，評估其穩(wěn)定性與恢復(fù)力。通過構(gòu)建遙感監(jiān)測指標(biāo)體系，可實(shí)現(xiàn)對城市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的綜合評價，為國土空間規(guī)劃中的生態(tài)空間優(yōu)化與生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

3遙感監(jiān)測技術(shù)在資源節(jié)約型城市建設(shè)中的前景展望

3.1高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展

高分辨率遙感技術(shù)正朝空間分辨率與光譜分辨率雙提升方向發(fā)展。新一代商業(yè)遙感衛(wèi)星將實(shí)現(xiàn)亞米級甚至厘米級空間分辨率，城市建筑物細(xì)節(jié)、基礎(chǔ)設(shè)施狀況等微觀資源要素將被精確捕捉。高光譜成像技術(shù)通過更窄的光譜帶寬與更多的光譜通道，能夠區(qū)分地物光譜特征的細(xì)微差異，提升資源類型識別精度[5]。時間分辨率的提升使城市資源動態(tài)變化監(jiān)測從月尺度縮短至日尺度，甚至小時尺度。多模態(tài)遙感數(shù)據(jù)融合將實(shí)現(xiàn)資源特征的綜合表達(dá)，例如，光學(xué)－雷達(dá)融合可同時獲取城市資源的幾何與物理特性。高分辨率遙感技術(shù)將為資源節(jié)約型城市建設(shè)提供更精細(xì)、更及時、更全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，支撐精準(zhǔn)化資源管理決策。

3.2人工智能與遙感的深度融合

人工智能與遙感監(jiān)測技術(shù)的深度融合為資源節(jié)約型城市建設(shè)開辟新路徑。深度學(xué)習(xí)算法在城市遙感影像處理中表現(xiàn)出超越傳統(tǒng)方法的識別能力，能夠自動提取建筑輪廓、道路網(wǎng)絡(luò)等城市要素，極大提升資源監(jiān)測效率。目標(biāo)檢測算法實(shí)現(xiàn)對城市低效用地、違建、閑置空間等資源浪費(fèi)點(diǎn)位的自動識別。變化檢測算法能夠捕捉城市資源利用模式的微小變化，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約潛力的早期預(yù)警。知識圖譜技術(shù)支持城市多源遙感數(shù)據(jù)與社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析，挖掘資源利用效率與城市發(fā)展的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。隨著邊緣計(jì)算與在軌處理技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時化、智能化的城市資源監(jiān)測體系將逐步建立，為資源節(jié)約型城市的精細(xì)管理提供技術(shù)支撐。

3.3遙感與地理信息系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用

遙感與地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）的協(xié)同應(yīng)用正構(gòu)建資源節(jié)約型城市的數(shù)字孿生體系。GIS云平臺整合多源遙感數(shù)據(jù)，建立城市資源要素空間數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)資源信息統(tǒng)一管理與共享。三維GIS結(jié)合傾斜攝影測量構(gòu)建城市精細(xì)三維模型，支持資源利用的立體分析與仿真模擬。WebGIS軟件降低遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用門檻，使規(guī)劃者便捷獲取監(jiān)測信息，促進(jìn)遙感成果在資源節(jié)約型城市規(guī)劃中的應(yīng)用。時空GIS支持資源利用歷史演變分析與未來情景預(yù)測，為構(gòu)建長效資源節(jié)約機(jī)制提供依據(jù)。這種協(xié)同應(yīng)用從單一資源監(jiān)測轉(zhuǎn)向城市資源系統(tǒng)的整體感知與分析，為國土空間規(guī)劃中的資源優(yōu)化配置提供全過程決策支持。

3.4遙感監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化建設(shè)

遙感監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化建設(shè)是保障資源節(jié)約型城市建設(shè)科學(xué)性的基礎(chǔ)工程。遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，包括數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、產(chǎn)品元數(shù)據(jù)規(guī)范等，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性與一致性。監(jiān)測指標(biāo)體系標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)中，各類資源節(jié)約指標(biāo)的遙感提取方法、參數(shù)設(shè)置、精度要求等將實(shí)現(xiàn)規(guī)范統(tǒng)一，提升結(jié)果可比性。監(jiān)測流程規(guī)范化建設(shè)明確監(jiān)測頻率、數(shù)據(jù)處理流程、成果共享機(jī)制等規(guī)定。區(qū)域差異化標(biāo)準(zhǔn)研究考慮不同地區(qū)資源稟賦與發(fā)展階段差異，為制定合理的資源節(jié)約目標(biāo)提供依據(jù)。隨著標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的深入推進(jìn)，資源節(jié)約型城市建設(shè)將獲得更規(guī)范、更高效的技術(shù)支撐，促進(jìn)國土空間治理現(xiàn)代化。

4結(jié)論

遙感監(jiān)測技術(shù)作為空間信息獲取的核心手段，在國土空間規(guī)劃背景下的資源節(jié)約型城市建設(shè)中發(fā)揮不可替代的作用。通過多尺度、多時相、多源遙感數(shù)據(jù)的獲取與分析，實(shí)現(xiàn)對城市土地資源、水資源、能源消耗及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的科學(xué)監(jiān)測與評估，為規(guī)劃決策提供數(shù)據(jù)支撐。未來，隨著高分辨率遙感技術(shù)的發(fā)展，人工智能與遙感深度融合，多源數(shù)據(jù)協(xié)同應(yīng)用能力提升，遙感監(jiān)測技術(shù)將更加精準(zhǔn)高效地服務(wù)資源節(jié)約型城市建設(shè)。同時，加強(qiáng)遙感監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與人才培養(yǎng)，深化國際合作與交流，這對于提升國土空間規(guī)劃科學(xué)性與資源節(jié)約型城市建設(shè)水平具有重要意義。

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