遙感技術(shù)(Remote Sensing)是一門建立在空間科學(xué)、電子技術(shù)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息論等新的技術(shù)科學(xué)以及地球科學(xué)理論基礎(chǔ)上的綜合性技術(shù),為現(xiàn)代前沿科學(xué)技術(shù)之一,具有宏觀、動(dòng)態(tài)、綜合、快速、多層次、多時(shí)相的優(yōu)勢(shì)。在新技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,遙感技術(shù)伴隨著航空、航天技術(shù)的發(fā)展而不斷提高與完善,服務(wù)領(lǐng)域因之而不斷擴(kuò)展,受到普遍重視,顯示出極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值、良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的生命力。
城市地區(qū)承載了密集的人口、社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、基礎(chǔ)設(shè)施等要素,描述這些要素的空間分布及其在時(shí)間軸上的發(fā)展和演變的信息,形成了內(nèi)容豐富的城市規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。當(dāng)前,積極建設(shè)“數(shù)字城市”對(duì)城市規(guī)劃中準(zhǔn)確、快速地采集數(shù)據(jù)以及及時(shí)、動(dòng)態(tài)地更新數(shù)據(jù)提出了變革性要求,而遙感技術(shù)的飛速發(fā)展為城市規(guī)劃這一傳統(tǒng)學(xué)科與新興的GIS、遙感等地理信息科學(xué)技術(shù)的結(jié)合創(chuàng)造了機(jī)遇,同時(shí)也拓展了城市規(guī)劃學(xué)科的研究范圍,賦予了城市規(guī)劃新的生命力。
1 遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用
城市是人類改造自然最強(qiáng)烈、最集中的地域,是一定地域的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心,不同等級(jí)的城市對(duì)其周圍地區(qū)具有不同的輻射能力和吸引力。對(duì)于城市環(huán)境的現(xiàn)狀和城市發(fā)展的變化趨勢(shì),都可以用遙感技術(shù)加以研究。
城市是自然環(huán)境和人工環(huán)境的綜合體,它以具有密集的人工建筑設(shè)施為其基本特征,因而有其獨(dú)特的光譜特性。在城市規(guī)劃、管理和發(fā)展決策等方面的研究中,遙感技術(shù)的應(yīng)用以及與之相聯(lián)系的地理信息系統(tǒng)的建立能為城市建設(shè)和發(fā)展發(fā)揮特殊作用。僅就城市總體規(guī)劃而言,從修編規(guī)劃所需的地形圖到城市用地現(xiàn)狀分析,都可以從遙感資料中獲??;城市規(guī)劃中的許多重要項(xiàng)目,諸如城市工業(yè)、倉(cāng)庫(kù)類型及其空間布局、城市交通研究、居住用地分類和住房質(zhì)量分析、城市人口的估算以及城市綠化系統(tǒng)和城市環(huán)境分析等方面,都可以從遙感資料中獲得有效的信息,有的是用常規(guī)手段難以實(shí)現(xiàn)的。
2 遙感技術(shù)在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理中,為了更真實(shí)、直觀地了解城市的地形地貌及環(huán)境狀況,對(duì)數(shù)字高程模型和數(shù)字景觀模型等數(shù)據(jù)的需求日益增多。當(dāng)前,利用遙感信息進(jìn)行數(shù)字高程模型和數(shù)字景觀模型的生產(chǎn),在技術(shù)上已經(jīng)日臻完善,應(yīng)用航空遙感信息進(jìn)行生成數(shù)字高程模型(DEM)所需要平面坐標(biāo)(X,Y)及高程(Z)的數(shù)據(jù)集的采集,比地面測(cè)繪或其它方式更為經(jīng)濟(jì)和快速。作為模型化的城市現(xiàn)狀的表現(xiàn)形式,城市景觀模型對(duì)于總體規(guī)劃設(shè)計(jì)思想的形成以及把握城市建設(shè)和發(fā)展的方向,具有重要的作用。應(yīng)用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)所具有的制作城市數(shù)字景觀模型的功能,在計(jì)算機(jī)上非常逼真地再現(xiàn)城市現(xiàn)狀,并可以多視角瀏覽,以輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)的參與者及決策者開(kāi)展相關(guān)工作,毫無(wú)疑問(wèn),其基礎(chǔ)資料來(lái)源于各類遙感信息。另外,近景攝影測(cè)量和三維激光掃描技術(shù)的遙感特征也越來(lái)越被重視,其面向城市的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)體進(jìn)行信息的獲取,對(duì)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的信息支持作用也是不可低估的,如文物保護(hù)測(cè)繪、城市標(biāo)志性建筑和街區(qū)的三維建模等。
3 遙感技術(shù)在城市綜合調(diào)查中的應(yīng)用
3.1 地形圖測(cè)制
地形圖是城市規(guī)劃和建設(shè)中不可缺少的基本圖件,一般更新一代地形圖,通常的周期是3年~5年。高分辨率的衛(wèi)星遙感資料IKONOS、SPOT等可用于測(cè)制中、大比例尺的地形圖,彩色紅外攝影資料可測(cè)制大比例尺地形圖,并有更新速度快、精度較高等特點(diǎn)。
3.2 影像圖制作
雖然利用航天航空遙感資料可提高地形圖測(cè)繪的速度和精度,但由于城市變化速度快,測(cè)繪成果仍不能及時(shí)提供城市規(guī)劃部門急需,加上地形圖的直觀性相對(duì)差,綜合信息反映不強(qiáng),不能從同一基準(zhǔn)面上宏觀、真實(shí)地反映城市的發(fā)展?fàn)顩r,因此多種形式的遙感影像地圖就成為規(guī)劃部門代替地形圖的過(guò)渡產(chǎn)品。目前城市影像地圖主要有光學(xué)糾正影像地圖、正射影像地圖和專題影像圖三種類型。
3.3 城市用地、建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)查與分析
利用遙感技術(shù)分析研究城市用地在數(shù)量上和空間上的變化規(guī)律、城市用地內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其變化,可以迅速地獲取城市用地現(xiàn)狀,結(jié)合不同時(shí)期的遙感資料能夠客觀、準(zhǔn)確地了解城市建設(shè)成就,動(dòng)態(tài)地分析城市用地的發(fā)展趨勢(shì),為科學(xué)地規(guī)劃布局城市用地提供基礎(chǔ)資料。在此基礎(chǔ)上與城市信息系統(tǒng)相結(jié)合,從而把由遙感方法得到的大量數(shù)據(jù)有機(jī)的組織起來(lái)直接為城市規(guī)劃編制和城市管理提供依據(jù)和服務(wù)。
4 遙感技術(shù)在城市規(guī)劃實(shí)施情況檢查中的應(yīng)用
對(duì)規(guī)劃實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查是城市規(guī)劃管理部門一項(xiàng)主要的日常工作,包括監(jiān)測(cè)未經(jīng)批準(zhǔn)的建設(shè)工程及檢查規(guī)劃批準(zhǔn)項(xiàng)目的落實(shí)情況。在城市建設(shè)過(guò)程中存在一些未批先用、越權(quán)批地等違法的建設(shè)工程項(xiàng)目,作為城市規(guī)劃管理部門來(lái)說(shuō),需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些違法行為,并進(jìn)行立案查處。監(jiān)測(cè)未經(jīng)批準(zhǔn)的建設(shè)工程首先是要監(jiān)測(cè)新建的建設(shè)用地(包括在建和竣工),然后,與規(guī)劃工程分布圖進(jìn)行疊置分析,產(chǎn)生一張違法建設(shè)用地的分布圖,并以此查處違法建設(shè)工程。檢查規(guī)劃項(xiàng)目的落實(shí)情況包括規(guī)劃項(xiàng)目的完成情況、建設(shè)用地的位置、界限、內(nèi)容等是否與“兩證一書(shū)”上有關(guān)圖紙一致等。由于該項(xiàng)工作涉及到對(duì)具體項(xiàng)目的分析,因此,用于分析的遙感圖像首先要能顯示出每一建筑物的形狀,即空間分辨率至少要5m以上。具體的工作方法是首先把遙感圖像與工程圖進(jìn)行配準(zhǔn)疊置,疊置以后就可以發(fā)現(xiàn)位置、范圍以及建設(shè)內(nèi)容是否與規(guī)劃相一致。
5 遙感技術(shù)在城市變化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
在城市規(guī)劃中,除了要對(duì)城市中的各種要素進(jìn)行現(xiàn)狀分析外,還需要對(duì)城市進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。由于衛(wèi)星遙感具有快速重復(fù)成像的特點(diǎn),因此它是變化監(jiān)測(cè)的有效手段。遙感變化監(jiān)測(cè)是通過(guò)不同時(shí)相遙感圖像的組合、加工、處理獲得地物動(dòng)態(tài)變化信息的技術(shù)。城市的構(gòu)成主體是人工建筑物,且其經(jīng)常處于更新改建中,利用常規(guī)方法及時(shí)、精確地了解其動(dòng)態(tài)變化存在很大的困難。利用多時(shí)相的高光譜、高空間分辨率遙感影像數(shù)據(jù)的融合解譯可較方便、清楚的顯示、識(shí)別、監(jiān)測(cè)街道、高速路、橋梁、鐵路及各種大小的建筑物并提取其動(dòng)態(tài)變化信息,并進(jìn)行城市建筑物類型與密度調(diào)查。對(duì)改建、新建的每一個(gè)人工建筑物,通過(guò)多景時(shí)相不同的影像比較,可進(jìn)行精確的標(biāo)識(shí)或獲得其拆遷信息,如拆遷的速度、范圍、面積等定量信息,從而更好地為城市規(guī)劃管理工作服務(wù)。
實(shí)踐證明,遙感技術(shù)可以直接為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理及城市動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)提供準(zhǔn)確、可靠的圖件和資料。隨著科技的發(fā)展,遙感技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛,其深度和廣度還有待于探索、研究、開(kāi)發(fā)。