遥感技术在旅游规划中的应用

1、收稿日期 :2003210229.基金项目 :荆门市沙洋县纪山楚国城旅游总体规划项目 .作者简介 :曾群 (1971- , 女 , 湖北五峰人 , 讲师 , 华东师范大学地理系博士研究生 , 主要从事遥感应用研究 . 文章编号 :100021190(2004 0120125204遥感技术在旅游规划中的应用曾群(1. 华中师范大学 地理系 , 武汉 430079; 2. 华东师范大学 地理系 , 上海 200062摘要 :综述了遥感技术在旅游规划中的应用 , 包括利用遥感影像测定旅游区所处的地理环境和 地理位置 、 清查旅游资源的数量和质量 ; 制作旅游规划基础底图 ; 利用虚拟现实技术和遥感数

2、据进 行动态的旅游规划 ; 作为地理信息系统的最强大数据源 , 开发旅游规划地理信息系统 , 为旅游决策 服务等 . 并就不同的遥感数据在旅游规划中的应用现状进行了简单的介绍 . 关键词 :遥感技术 ; 旅游规划 ; 应用 中图分类号 :F 590. 1文献标识码 :A随着我国旅游业的发展 , 各旅游景区都在加快 规划 、 开发建设的步伐 . 各种新技术 、 新方法也逐步 应用于其中 . 遥感是一种远离目标 , 通过非直接接 触而判定 、 测定并分析目标性质的技术 . 遥感技术 以其观测范围大 、 获取信息量大 、 速度快 、 实时性 好 、 动态性强等优点 , 尤其是现在国内国际遥感数 据空

3、间分辨率的提高 , 从而得到广泛的应用 1. 遥 感数据在旅游规划中也得到多方面的应用 .1遥感影像在旅游规划中的作用1. 1测定旅游区所处的地理环境和地理位置旅游区是一个开放的自然综合体 . 它的结构和 功能与其所处的地理环境和地理位置息息相关 , 因 此不能仅仅考虑旅游区本身 , 而应从宏观上综合考 虑 2. 然而要宏观地了解其外界的地理环境和所 处的地理位置 , 一是可以运用地图 . 地图可以反映 旅游区及其周围的地物 , 但地图经过了制图综合 , 可能有许多细小但又是非常有用的信息不能反映 出来 ; 另一种方法就是运用遥感影像 . 遥感影像没 有经过制图综合 , 在其分辨率允许的情况下

4、 , 几乎 反映了所有大于或等于其地面分辨率尺寸的地物 . 并且根据地物影像之间的色调 、 形状 、 尺寸 、 阴影 、 组合图案等 , 可以推断出地物之间的逻辑关系 , 以 及影像上间接反映出来的信息 . 如由泉水的线状分 布推断出断层的存在 ; 由植被的聚类分布推断出其 下部的土壤 、 地质状况 , 进而推断出该类现象的成因 . 笔者曾参加一个古墓区的旅游规划 , 古墓的封土堆和周围的丘陵地貌相差无几 , 但由于封土都是从 别处运来的土壤 , 土质状况和周围地区明显不同 , 以 至于生长的植被也有很大的差别 , 由此可以确定出 古墓的分布范围 , 以及每一个古墓的规模大小 .另外 , 由于

5、遥感技术采用了除可见光以外的紫 外线 、 红外线 、 微波等波段 , 故其影像所反映的就不 仅仅是地表以上人眼可见的地物 , 人眼不可见的许 多地物也可反映出来 . 如热红外遥感可以探测热源 物体分布的范围和强度 , 微波遥感可以穿透雨林 、 土壤 、 雪等覆盖层 , 可探测地表覆盖物以下的地貌 、 矿体 、 喀斯特溶洞 、 地下暗河及湖泊等 .测定旅游区的宏观环境对遥感影像的空间分 辨率要求极低 . 一般的 LAND SA T 的 M SS 影像的 地面分辨率为 79×79m , 可以详细地反映出旅游 区的周围环境 ; 气象卫星的地面分辨率为 1. 1km , 可以更宏观地对其环境

6、进行研究 . 得到旅游区及 其周围的遥感影像以后 , 可以根据影像上的注记和 编号了解到旅游区所处的地理自然地带 , 从而结合 相关的文字资料和图件可以了解该地区的土壤 、 植 被 、 热量 、 水分以及地壳 、 地质状况 .可见 , 利用遥感影像可以比地图更全面地反映 旅游区所处的地理位置和地理环境 . 1. 2清查旅游资源的数量和质量旅游资源的数量繁多 , 质量等级不等 . 若采用常规方法进行清查不仅费时费力 , 而且还经常有很第 38卷第 1期 华中师范大学学报 (自然科学版 V o l . 38N o. 12004年 3月 JOU RNAL O F CEN TRAL CH I NA N

7、ORM AL UN I V ER S IT Y (N at . Sci . M ar . 2004多遗漏 . 采用高分辨率的遥感影像 , 可以对旅游区内 的资源状况一览无遗 . 现在高分辨率的遥感卫星 影像主 要 有 Q u ick 2b ird 影 像 (0. 6m 分 辨 率 、 IKONO S 影像 (1m 、 4m 分辨率 等 , 航空遥感影 像的分辨率可根据需要设置 , 可达到很高的分辨率 . 对于山 、 水 、 植被等自然旅游资源的清查 , 通常 采用可见光近红外影像 , 因为在红外区 , 植被有一 个高反射峰 , 呈高亮显示 , 很容易辨别 , 而水体的反 射率很低 , 呈暗色调

8、 . 经频率增强处理后 , 山体 、 地 质构造也会完全显示 . 将该影像进行标准假彩色 合成 , 所有的地物都以特殊的色调显示 , 如植被显 示为深浅不等的红色 , 水体显示为从蓝至黑的色 调 , 城镇显示为深浅不等的铅灰色等 . 对于亭 、 台 、 楼 、 榭等人文景观除了采用红光近红外影像外 , 还 可直接采用全色片进行判读 .根据影像上每种色斑的色调 、 形状 、 范围 、 纹理 等 , 可以清查出旅游资源的数量和质量 .1. 3制作旅游规划的基础底图进行旅游规划 , 需要制作诸多图件 , 都需有相 关的底图 . 若直接采用当地地形图扫描作为底图 , 再在底图上覆盖专题要素 , 会经常

9、使底图要素要么 全部突出显现 , 不能突出主要的专题要素 ; 要么都 非常模糊 , 不能很好的定位旅游专题要素 . 常规的 方法是采用适当比例尺的地形图 , 进行相关要素的 数字化制作成底图 , 然后在底图上加上相关的专题 要素 . 这样可以自己设计底图 ; 但所有的要素依然 是采用符号显示出来的 , 相对于实际地物来说不直 观 . 并且并非所有的旅游区都有适当比例尺的地 形图 , 笔者在参加旅游规划的过程中就发现有许多 地区缺乏地形图 . 我们采用的方法是从遥感影像 直接判读出有关内容制作成基础底图 . 其基本的 流程是 :影像的校正处理 , 包括几何校正和辐射 校正 . 根据需要提取的地物

10、状况进行相应的处 理 :彩色增强 , 提高分辨率 ; 边缘增强提取地物的边 界 ; 反差增强增加地物的层次 ; 频率增强突出河流 、 山脉 、 裂隙等条带状地物 ; 比值增强消除同谱异物 现象等 . 选择适当的分类方法 , 得到物种类 . 选 取相应的要素 , 判读制成规划所用的基础底图 . 目前已经有很多规划设计单位采用遥感影像 尤其是真彩色数字影像作为底图 , 所有的规划要素 以符号和属性注记的形式直接覆盖于影像之上 . 因 为遥感影像是直接从高空对地面摄影的真彩色照 片 , 所以采用这种方式制作的影像地图可读性强 、 立体视觉性较好 , 能直观地显示地表自然物体和人 文景观 , 比地图的

11、内容丰富 , 又综合了遥感影像和 地图的优点 . 如 “天津市水上公园影像图” 3.1. 4利用虚拟现实技术和遥感数据进行动态的 旅游规划 4虚拟现实技术结合遥感数据中所反映的大量 地质地貌 、 气候水文 、 植被土壤 、 土地利用现状 、 区 位条件 、 旅游资源状况 、 旅游线路等信息 , 尤其是分 辨率比较高的真彩色正射影像 , 制作成的虚拟旅游 系统 , 完全给人以身临其境的感觉 . 虚拟旅游就是 在建立有关对象的模型库和数据库的基础上 , 通过 虚拟现实技术的人机对话工具来实现的 :有仿真的 建筑 、 仿真的景色 、 仿真的服务 . 可在当地旅游公 司的 on line 服务上预览包

12、括游览线路 、 住宿宾馆 、 就餐饭店 、 乘车坐船等诸多内容在内的整个游程 . 虚拟旅游系统不仅可以使旅游规划设计方案 易于修改 、 判断准确 、 操作性强 , 而且能先期检验规 划方案的实施效果 , 并可以反复修改和辅助最终决 策方案的实施效果 , 还有利于旅游地的管理 、 提高 旅游地的综合效益 , 对整个旅游地的设施布局 、 游线 选择 、 产业结构 、 土地利用 、 环境污染等进行动态监 测和优化评估 , 通过互联网给旅游者及时准确地展 现旅游地的发展变化 , 扩大了旅游者的选择空间 . 1. 5作为地理信息系统的强大数据源 , 开发旅游 规划地理信息系统 5, 6在遥感数据分析判读

13、过程中 , 遥感数据与地图 等数据的复合可以提供许多更高精度的旅游信息 . 然而 , 仅仅使用常规纸质地图来同时表示遥感数据 分析结果或进行数据的复合分析有很大困难 . 遥感 及地图数据都是与空间及土地相连结的 , 把它们变 成易于处理的信息 , 即地理信息 , 并用计算机存储 和管理 , 就可以克服上述困难 . 实现这一点的工具 就是地理信息系统 . 运用遥感中详实的空间数据和 所反映出来的属性数据 , 结合旅游地的其它属性资 料数据 , 可建成集空间 、 属性为一体的旅游地理信 息系统 . 地理信息系统技术在旅游规划与管理中 应用 , 体现出其众多的优点和巨大的潜力 . 该系统 可以定量研

14、究旅游问题 , 具有强大的空间数据处理 能力和多种数据的计算能力 , 可以利用基本要素产 生许多有用的信息 , 从而进行综合分析 , 提供旅游 决策依据 . 另外能及时更新数据 , 可以更好 、 更方 便 、 更快捷的为旅游业服务 。 保证了旅游规划与管 理的准确性和精确性 . 通过建立与管理旅游知识 库 , 模拟专家解决问题的思维过程和方法 , 来部分 实现旅游规划的人工智能化 , 使规划者可以利用计 算机自动完成旅游规划中的一些工作 .以遥感数据为基础的旅游地理信息系统的功621华中师范大学学报 (自然科学版 第 38卷能可以归纳如下 :综合 、 有效地存储 、 管理旅游地 理信息 . 通

15、过 O I D 编码实现空间数据和属性数据 综合 、 有效地存储和管理 . 按照应用目的方便地 显示旅游地理信息 . 因为该系统中集合了旅游规划 中所涉及到的所有信息 , 所以旅游规划中所涉及到 的所有问题几乎都可以在该系统中解决 . 选取其中 相应的空间数据制作旅游规划的基础图件 ; 以图 表 、 图形等多种方式显示所需的信息 , 甚至可以结 合声音 、 图像 、 视频等多种媒体多角度的显示旅游 地理信息 . 有效地进行旅游地理信息的查询检索 和分析处理 . 在旅游规划和实施的过程中 , 除了要 涉及到面积 、 周长等的基本计算外 , 还要涉及到一 些建设预算 、 路线选择 、 区域联合等多

16、方面的问题 , 旅游地理信息系统中的空间分析功能则完全可以 根据需要进行查询检索和分析处理 , 并且以适当的 形式显示 、 存储或打印输出 . 实时的进行数据的 更新 . 每一种遥感数据都有不同的时间分辨率 , 可 以根据规划区的需要适时地采用最新的数据来更 新系统中的数据 .另外 , 旅游地理信息系统中的遥感数据还可结 合系统中的基本地形数据制作成 D E M (数字高程 模型 或 D TM (数字地形模型 等真三维立体模 型 , 可真实地展现旅游地的状况 , 若再结合虚拟现 实技术 , 其效果非同一般 . 如三峡地区的虚拟三维 动态景观 、 雅鲁藏布大峡谷虚拟三维动态景观等都 具有很好的展

17、示效果 .2不同遥感数据在旅游规划中的 应用目 前 常 用 的 卫 星 遥 感 数 据 包 括 美 国 的 LAND SA T 2TM 和 M SS 、 法国的 SPO T 2HRV 、 中 国 国 土 资 源 卫 星 数 据 、 美 国 气 象 卫 星 NOAA 2 AV HRR 、 中国的风云气象卫星数据 、 以及目前正 在成为遥感热点的合成孔径雷达数据 、 城乡光谱仪 数据和高分辨率的卫星影像数据如 QU I CKB I RD 、 IKONO S 等 , 还有许多不同波段的航空遥感影像 . 这些不同的数据在旅游规划中的应用状况也不同 . 2. 1LAND SAT 数据陆地卫星是美国地球资

18、源卫星 , 其轨道为太阳 同步的近极地圆形轨道 , 保证北半球中纬度地区获 得中等太阳高度角的上午影像 , 且卫星通过某一地 点的地方时相同 . 每 16至 18d 覆盖地球 1次 , 空 间分辨率为 185×185km 2(LAND SA T 27为 185×170km 2 . 携 带 的 传 感 器 有 M SS 、 TM 、 ETM (ETM 只 LAND SA T 27上 有 , 分 辨 率 分 别 为80m 、 30m 、 15m .由于该影像覆盖范围大 , 远远大于一般旅游区 的范围 , 所以这种影像一般用在测定旅游区所处的 地理环境 . 将不同波段的数据进行真

19、彩色 、 标准假 彩色及一般的假彩色合成后 , 可以提高其分辨率 , 更有利于旅游区周围环境状况的判读和分析 . 2. 2SPOT 数据SPO T 卫星即地球观察卫星系统 , 由法国国家 空间研究中心 (CN ES 设计制造 . 其轨道是太阳同 步圆形近极地轨道 , 轨道高度 830km 左右 , 较之 陆地卫星 , 其最大优势是最高空间分辨率达 10m , 并且其传感器带有可定向的发射镜 , 使仪器具有偏 离天底点 (倾斜 观察的能力 , 可获得垂直和倾斜的 图像 . 因而其重复观察能力由 26d 提高到 15d , 并在不同轨道扫描重叠产生立体像对 , 可以提供立 体观测地面 、 描绘等高

20、线 、 进行立体测图和立体显 示的可能性 .由于 SPO T 数据具有立体观测的能力 , 所以 在旅游规划中用来测定旅游区的地形 、 地貌状况 , 描绘等高线 , 从而可以生成 D TM 或 D E M 数据 , 进行立体显示 , 真实的展现旅游区的地形概况 . 结 合虚拟现实技术 , 则可以直接形成动态的导游图或 景观示意图等 .2. 3气象卫星数据气象卫星是最早发展起来的环境卫星 . 现在 有代表性的静止气象卫星系列主要有 :日本的 G M S 、 美 国 的 S M S GO ES 、 欧 空 局 的 M ET EO SA T 、 俄罗斯的 COM S 等 ; 极轨气象卫星 主要有 :美

21、国的 NOAA 系列 、 俄罗斯的 M ET EO P 系列等 . 我国的气象卫星发展的比较晚 , 但现在的 风云 (FY 系列卫星资料也得到了广泛的应用 . 气象卫星资料除了在气象预报 、 气象研究 、 海 洋研究等方面显示出强大的生命力外 , 在资源调查 中也充分显现了其优势 . 气象卫星具有较高的重复 周 期 (静 止 气 象 卫 星 0. 5h , 极 轨 气 象 卫 星 如 NOAA 等 0. 51d , 有助于对地面快速变化的 动态监测 . 气象卫星的扫描宽度越 2800km , 只需 23条轨道就可以覆盖我国 . 相对于我国其他卫星 资料更加容易获得完全同步 、 低云量或无云的影

22、 像 . 因此 , 气象卫星影像在测定旅游区的地理环境 上具有更大的优势 .2. 4高分辨率遥感卫星数据快鸟卫星是目前世界上商业卫星中分辨率最 高 、 性能较优的一颗卫星 . 其全色波段分辨率为 0. 61m , 彩 色 多 光 谱 分 辨 率 为 2. 44m , 幅 宽 为 721第 1期 曾群 :遥感技术在旅游规划中的应用16. 5km ; 1999年 9月美国 IKONO S 22的成功发射使陆地卫星系列中又增加了高空间分辨率的数 据源 , IKONO S 使用线性阵列技术获得 4个波段 的 4m 分辨率多光谱数据和一个波段的 1m 分辨 率的全色数据 . 由于该卫星易于调整和操纵 ,

23、 几秒 钟内就可以调整到指向新位置 , 这样很容易根据用 户 的 需 要 取 得 新 的 数 据 . 全 景 图 像 可 达 11×11km 2, 实际图像的大小可以根据用户的需求拼接和调整 . 另外 , 还出现了载有高分辨率传感器的轨 道观察 3号 (O RBV IE W 23 等 . 高分辨率卫星影像的诸多优势尤其是空间分 辨率上的优势使得其可与航空像片媲美 . 可用来 详细的调查旅游资源数量和质量 , 清查旅游区的基 础设施等信息 , 制作旅游区现状图 ; 以此为基础图 制作成遥感影像地图 , 增加旅游规划图件的可读性 和直观易读性 . 2. 5真彩色航空遥感数据真彩色影像是地

24、表真实的模型 , 未经过制图综 合 . 最大特征是读者不需要进行知识的转换 , 能够 完全读懂影像所显示的地物及其组织结构 , 将地图 用户扩展到最大范围 . 真彩色影像地图能充分展 示旅游区的地理特征 、 功能分区 、 自然和人文景观 、 商业和交通条件 、 历史文化 、 环境现状 . 同时 , 也提供比较全面的 、 立体的旅游投资环境信息 7.摄影比例尺为 1 100001 8000的真彩色 航片 , 在风景区旅游规划中有很好的发展前景 , 不 仅能根据航片测绘符合相关要求的规划底图 , 而且 还能为景区的基础设施建设 、 旅游项目开发以及景 区对外宣传等方面起到积极的作用 . 现在利用全

25、彩 色航片进行旅游区的整体规划 、 旅游区的基础设施 规划和建设等方面都发挥了重要的作用 . 参考文献 :1梅安新 , 彭望 , 秦其明 , 等 . 遥感导论 M . 北京 :高等教育出版社 , 2001.2徐晓音 . 风景名胜区旅游环境容量测算方法探讨 J . 华中师范大学学报 (自然科学版 , 1999, 33(3 :455459.3陈国兰 . 真彩色数字影像城市地图集研制的若干问题技术处理探索 J. 遥感信息 , 2002(4 :3942.4冯维波 , 苏道平 . 虚拟现实技术在旅游规划中应用前景探析J . 重庆师范学院学报 (自然科学版 , 2001, 18(3 :5256.5黄非亚

26、, 王晓东 . G IS 技术在旅游规划中的应用初探 J . 国土与自然资源研究 , 2002(4 :45.6朱璇 . C IS 在旅游规划中的应用 J . 桂林旅专学报 , 1998,9(4 :4357.7杜玉祥 . 全色航片在风景区旅游规划中的应用 J . 标准化报道 , 2001(6 :2223.The application of the rem ote sen si ng technologyi n the tour is m plann i ng and designZEN G Q un(1. D epartm en t of Geography , Cen tral Ch ina

27、 N o rm al U n iversity , W uhan 430079; 2. D epartm en t of Geography , Eastern Ch ina N o rm al U n iversity , Shanghai 200062Abstract :R em o te sen sing is a H i 2N ew techno logy develop ed in the p ast several decades years. M any app licati on s have been m ade in vari ou s fields . T h is p ap er discu sses , the advan tages