遥感结课论文

遥感技术在城市规划中的应用摘要：通过对遥感技术特点的分析，结合资源环境与城乡规划管理专业的特点，探讨遥感技术在城市规划中的土地利用、道路规划、绿地系统规划、污染监测中的应用。关键词：遥感城市规划土地利用应用遥感技术导论虽然只是我们资源环境与城乡规划管理专业的一门选修课，但对我们专业来说却是相当重要的，我们专业所从事的许多方面都离不开遥感技术的支持，比如说城乡规划、水文分析、土地规划利用、村镇规划等等，这些都需要用到遥感技术的知识。，这次我主要从城市规划方面谈谈遥感技术的应用。遥感技术的概念与特点1.1遥感的概念遥感一词来自英语RemoteSensing，即"遥远的感知”。广义上的遥感，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的遥感是指应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性的探测技术。[1]1.2遥感的特点1.1.1获取的数据具有综合性遥感探测所获取的是同一时段、覆盖大范围地区的遥感数据，这些数据综合地展现了地球上许多自然与人文现象，宏观地反映了地球上各种事物的形态与分布，真实地体现了地质、地貌、土壤、植被、水文、人工构筑物等地物的特征，全面地揭示了地理事物之间的关联性。并且这些数据在时间上具有相同的现势性。⑵1.1.2能动态反映地面事物的变化遥感探测能周期性、重复地对同一地区进行对地观测，这有助于人们通过所获取的遥感数据，发现并动态地跟踪地球上许多事物的变化。同时，研究自然界的变化规律。尤其是在监视天气状况、自然灾害、环境污染甚至军事目标等方面，遥感的运用就显得格外重要。1.1.3探测范围广、采集数据快遥感探测能在较短的时间内，从空中乃至宇宙空间对大范围地区进行对地观测，并从中获取有价值的遥感数据。这些数据拓展了人们的视觉空间，为宏观地掌握地面事物的现状情况创造了极为有利的条件，同时也为宏观地研究自然现象和规律提供了宝贵的第一手资料。这种先进的技术手段与传统的手工作业相比是不可替代的。遥感技术在城市规划中的具体应用.在城市土地利用的应用对城市边缘区的土地利用状况的监测由于城市边缘区是两种地域性质截然相反的城市与乡村的交接带，具有典型的边缘区效应特点。但城市土地利用时空特征表现出不稳定的动态特征。利用具

有较高空间分辨率的多时遥感影像，采用直接或间接的判读标志及用多元回归分析、突变检测等方法建立地表反射指标方程来综合分析区域地貌格局、城镇结构、地表覆盖率及土地利用。覆盖变化等信息将更客观，更具有优势［3］。巴雅尔、敖登高娃、周占鳌通过遥感技术在对长春市区边缘区的研究发现从1987年至1996年的9年内建成区面积增加了3217.76ha,每年以357.53ha的速率向外扩展，其变化幅度在各种地类中最大，这主要是由于城市向外扩展，不断蚕食边缘区用地造成的，耕地面积共减少1267.08ha，是由于城市建成区的扩大和边缘区内农村居民点的扩大两个方面的原因所造成的［4］。2.1.2对土地时空演变的监测杨元建、石涛等通过对陆地卫星监测的合肥市近30年的土地利用情况进行分析，揭示了合肥市土地利用时空演变的主要特征：20世纪90年代以前，合肥市的土地利用变化相对缓慢。进入21世纪，以耕地为主的土地资源严重减少，城镇用地显著增加。城市人口增长过快，人增地减现象日趋严重，导致非城市土地利用类型向城市土地利用类型转变［5］。2.2.在城市道路规划中的应用2.2.1遥感在道路规划中的应用领域城市交通规划的主体内容可以概括为7个阶段：总体设计一交通调查及分析一交通需求发展预测一规划方案设计一规划方案评价一信息反馈与方案调整一方案实施计划制定［6］。其中，交通需求发展预测在交通规划中占居着核心地位，高空间分辨率卫星遥感技术为交通调查提供了一种快捷、高效的方法，在城市交通规划、土地利用现状调查、道路交通设施调查等方面有着显著的优势。遥感在道路规划中的应用技术高空间分辨率卫星遥感数据在城市交通规划中的应用，要根据高分辨率卫星遥感数据的特点，采用新的技术方案。对高分辨率卫星遥感数据的处理，应建立起图像数据与目标特性之间的物理与机理联系，而不仅仅是统计联系。图1是戚卫星遥感数据在交通规划中应用的技术方案［7］浩平，王炜，田庆久在高空间分辨率卫星遥感数据在交通规划中应用的技术方案中绘制的图例［7］。图一高空间分辨率浩平，王炜，田庆久在高空间分辨率卫星遥感数据在交通规划中应用的技术方案中绘制的图例［7］。图一高空间分辨率2.3.在城市绿地系统规划中的应用城市绿地是城市生态系统中的一个子系统，是城市的主要自然因素，其中的绿色植物是氧气的唯一源泉。相当于自然调节器，具有负反馈作用，它通过一系列的生态效应，对污染物质起净化作用，综合调节城市环境，通过各种反馈调节效应，使城市环境质量达到洁净、舒适、优美、安全的要求。随着经济的发展、工业的进步、人民生活水平的提高，城市环境日趋恶化，城市绿地作为城市环境的调节器，也受到普遍关注。城市绿地的监测和调控成为城市规划的一项重要课题［8］。遥感技术作为一种综合性探测技术，它能迅速有效地提供地表自然过程和现象的宏观信息，有助于揭示其动态变化规律，并预测其发展趋势，不仅能迅速获得大量丰富的第一手信息和数据，而且能科学、准确、及时地提供分析成果。不仅能提供细部地区的信息，而且能统观全局。遥感技术以其宏观性、多时相、多波段等特征为监测和了解城市提供了一种新型而有效的方法，为城市生态规划提供了科学依据和技术支持［9］。通过遥感技术获取绿地信息，对绿地系统现状情况进行调查，将绿地信息分类.形成不同的绿地信息专题，在此基础上形成绿地分布图，这是遥感技术在城市绿地系统规划中的应用。这种通过遥感卫星资料作为信息源，结合地图矢量信息，可以对城市热场分布状况进行动态监测和综合分析，不仅省时、省力、成本低，而且客观和科学性强，具有常规调查方法不能比拟的优点。通过卫垦遥感图像获得的绿地数字影像图，可以为城市绿地系统的总体规划提供现状绿地调查资料.技术先进、方法可行、成果可靠，是值得在行业内推广的技术方案［10］。吕妙儿，蒲英霞，黄杏元通过遥感技术在对南京市绿地监测中得出南京市绿化覆盖率较高，但绿化分布不均匀，特别是东郊风景区一带，林地成片，形成系统，综合生态效应好，这也是南京整个城市人均绿化面积高达＜A+的原因。但这里降污实现值低，原因是这里本身的排污量就小，降污效应也低［11］。2.4在城市污染监测中的应用城市污染防治作为城市规划中极为重要的一环，同样也可用到城市规划中来进行污染的监测。在城市污染监测方面，主要是要获取污染源、污染性质及揭示出污染扩散规律［12］。高分辨率遥感数据主要可应用于大气污染、固体废弃物污染、热污染等方面的污染监测。在大气遥感方面，一方面，卫星遥感可在瞬间获取区域地表和大气信息用于大气污染调查，避免了大气污染时空易变性所产生的误差，便于动态监测。另一方面，由于大气污染主要是通过污染气体中的人为气溶胶发生的散射和吸收而在遥感数据中得到反映，因而在高光谱传感器中拓展了专门的大气波段。如MODIS的大气水汽、大气温度等，利用其监测大气气溶胶的优势，能更好的进行大气污染的定量研究，获取污染的性质、种类和源头，找出治理的方法。2.4.1对大气污染的监测城市内的烟、气等污染物主要是煤、油等可燃物在燃烧时所产生的烟尘等，其中烟囱是烟气排放的主要通道，它们在彩红外航片上具有较好的解译标志。如烟囱呈砖砌圆柱状，在航片上成锥状影像，铁管状烟囱则成短粗状影像，由于航片是中心投影成像，因此像片由像主点向周边变形逐步增大。由高差所产生的投影距与像主点的距离成正比，因此可利用像片上烟囱所产生的投影差，进行烟囱高度计算，划分烟囱高度，继而推测其对大气的污染程度。王锡番，曾云对岳阳市城区重点污染源遥感调查中得出岳阳市从航片上可看出岳阳电厂、岳阳造纸厂所排放烟气的污染半径可达1000m之多。另外还可明显看出烟气的污染程度和污染方向，而且所排放的烟气具有由浓到淡的过渡点，另因岳阳地区多受北东-南西向季风影响，故区内工厂烟囱所排放的烟气多呈北东-南西向扩散,给北东向展布的城区环境造成一定的影响。从解译成果看，城区工业废气污染源主要集中在市南区，约占污染源总量的50%［13］。2.4.2对城市水体污染的监测在彩红外航片上，较清洁的水质呈浅蓝色，水体受到污染时，其影像色调、表面亮度值，都会产生相应的变化，一般情况下，水体受到轻度污染时，影像呈青蓝色、蓝色；中等污染水休呈深蓝色；重度污染水体呈蓝黑色、黑褐色（排除自身摄影因素），其影像亮度值则由高到低。排污口一般分布在工厂的边缘或居民区较密集的地点，受生活污染的水体，影像呈浅红色或品红色，并且由上游到下游具有明显的扩散晕，其晕体由强到弱，范围由小到大，而受工业污染时，则水体呈蓝黑色，同样可出现扩散晕状影像，亮度值亦明显降低。2.4.3对城市固体垃圾的监测固体垃圾一般呈浅灰、黄、绿的杂色斑点状影像，有疏松感和悬浮感，形状一般较规则。其中生活垃圾表面粗糙，多呈黄绿色，局部略带灰色，由于堆放时间长而生长杂草者略显浅品红色；工业垃圾，影像色调呈黄灰、灰黑色，具斑状影像，大面积的垃圾堆放地，可以通往垃圾场的线性道路作为间接解译标志［14］。结语遥感数据可出色的应用于城市规划的很多方面，提供在空间和时间上连续的区域性同步信息.当然不同的城市规划内容需要不同尺度、不同分辨率的影像.例如，经吴健平等人研究认为在反映城市宏观特性时，并不需要很高空间分辨率的遥感图像［15］。因此，应根据具体需要将高分辨率遥感数据与常规遥感数据综合利用。同时，既可通过将“3S”技术有机结合［16］，直接将现实中的城市地形、地貌、空间形态和建筑物等信息输入计算机系统，使规划设计的依据更加准确和及时；还可以采用仿真、虚拟现实等技术对规范设计方案进行分析、比较和浏览,用于与实际效果的比较及发展预测，为规划的制定和修编提出直观、准确的图形数据和属性数据，更好的满足现代城市规划的发展趋势的需求，提高城市的现代化和科学管理水平。参考文献：［1］梅安新，彭望绿，秦其明，刘慧平.遥感导论［M］.高等教育出版社,2010.10⑵刘建贵，张兵，郑兰芬.成像光谱数据在城市遥感中的应用研究［J］.遥感学报,2000，4［3］ 沈琪，马金辉.高分辨率遥感数据在现代城市规划中的应用［J］.甘肃科学学报,2006.3［4］ 巴雅尔，敖登高娃，周占鳌.基于遥感的城市边缘区土地利用动态监测［J］.人文地理，2000.10［5］ 杨元建，石涛，张宏群，荀尚培，张爱民.基于遥感的合肥市土地利用动态变化及其成因分析[J].中国农学通报,2011.4颜梅春，雷秀丽.基于高分辨率卫星IKONOS影像的城市道路信息提取研究[J].遥感技术与应用,2004.4戚浩平，王炜，田庆久.高空间分辨率卫星遥感数据在城市交通规划中的应用研究[J].公路交通科技,2004.6吕妙儿，蒲英霞，黄杏元.城市绿地监测遥感应用[J].中国园林,2000.5石雪冬，李敏，张宏利，李卫红.遥感技术在广州市城市绿地系统总体规划中的应用[J].测绘科学,2001.2肖继春.重庆市城市用地现状遥感调查研究[J].国土资源遥感，1995.