城遙感的應(yīng)用綜述

1、條套凄于土事課程論文城市遙感技術(shù)的應(yīng)用與展望綜述課程名稱：遙感技術(shù)導(dǎo)論姓 名：王旭陽(yáng)學(xué) 院：草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院學(xué) 號(hào)：9指導(dǎo)老師：黨 玉論文評(píng)分：摘 要：城市遙感技術(shù)為全面、高效、實(shí)時(shí)地了解城市的發(fā)展變化提 供了有力的技術(shù)支撐，它逐漸滲透到城市建設(shè)和研究的各個(gè)領(lǐng)域， 在 城市規(guī)劃管理中的巨大的作用也日益顯現(xiàn)。 該文闡述了遙感技術(shù)在城 市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)以及城市規(guī)劃等領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)展 望了城市遙感技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：城市遙感技術(shù)數(shù)據(jù)獲取數(shù)字城市1引言城市是人口密集、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中和資源相對(duì)集中的空間地域。城市又是人類活動(dòng)的縮影，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市面貌不斷發(fā)生 變化,需要及時(shí)

2、地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。近 20年來(lái)，我國(guó)在遙感技術(shù) 的基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用中均取得了重大進(jìn)步，遙感應(yīng)用研究在抗洪、 防災(zāi)、土地資源調(diào)查、農(nóng)作物估產(chǎn)、礦產(chǎn)資源調(diào)查、城市綜合調(diào)查等 領(lǐng)域均取得了可喜成就，尤其在城市遙感方面所取得的成果舉世矚目。越來(lái) 越多的人們認(rèn)識(shí)到，遙感已成為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理不可分割的重 要組成部分和技術(shù)支持，成為各級(jí)政府強(qiáng)有力的輔助決策工具和指導(dǎo) 與加強(qiáng)地區(qū)管理的現(xiàn)代化手段。因此，如何采取合理有效的技術(shù)手段對(duì)城市系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和 有效管理，最終實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，是人類待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。另外，傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)信息獲取手段由于周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、范圍 有限，難以及時(shí)反映城市空

3、間發(fā)展趨勢(shì)，也已成為城市建設(shè)與管理的制約因素。因此，采用新興的信息獲取技術(shù)對(duì)現(xiàn)代城市進(jìn)行合理的 規(guī)劃管理已顯得十分迫切。2城市遙感應(yīng)用的領(lǐng)域制作城市圖像包括衛(wèi)星遙感圖像制作、航空像片鑲嵌、計(jì)算機(jī)制圖及彩紅外正 射影像圖研制等。利用遙感資料使用光學(xué)或計(jì)算機(jī)技術(shù)可制作不同種 類、各種比例尺的專題圖或影像圖，以滿足不同使用者的需求。不論 是規(guī)劃者、建設(shè)者、管理者或決策者，均可以從圖中了解所需要的信 息，在圖上擬定方案或?qū)Σ摺３鞘型恋乩矛F(xiàn)狀調(diào)查當(dāng)前，城市用地共分為十個(gè)大類，分別是：居住用地、公共設(shè)施 用地、工業(yè)用地、倉(cāng)庫(kù)用地、對(duì)外交通用地、道路廣場(chǎng)用地、市政公 用設(shè)施用地、綠地、特殊用地、水域和其他

4、用地。在實(shí)際工作中，我 們可以根據(jù)不同的應(yīng)用需要，進(jìn)行相應(yīng)類型的遙感調(diào)查，獲取相應(yīng)的 遙感資料，然后繪制出土地利用現(xiàn)狀圖和土地利用演變圖， 并自動(dòng)測(cè) 算出該區(qū)域內(nèi)各種用地的面積、分布、變化情況及發(fā)展趨勢(shì)。城市規(guī)劃和管理者通過(guò)這些資料，可以判斷城市布局是否合理城市綠地是否足夠存在哪些不足需要如何改進(jìn)從而因地制宜， 為城市制定相應(yīng)的規(guī) 劃、建設(shè)和管理方案。城市人口普查在定性、定量、定位的調(diào)查了城市各種土地利用現(xiàn)狀后，可迅速 而準(zhǔn)確地獲得城市的總建筑密度、住宅房屋密度等城市用地特征參 數(shù)。而城市居住建筑密度與人口分布密度往往有著某種必然的聯(lián)系， 因此，可以以住房密度作為變量用于人口普查、 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)

5、等方面的 研究，從而為國(guó)家人口普查提供一個(gè)方便、快捷、精確的輔助手段。城市環(huán)境質(zhì)量調(diào)查城市環(huán)境是自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境綜合作用下的人工環(huán)境。 環(huán)境質(zhì) 量是指城市各環(huán)境要素本身及其組合受到污染影響的程度。 當(dāng)前，城 市環(huán)境質(zhì)量調(diào)查的主要內(nèi)容是固體廢棄物污染、 大氣污染、熱污染和 水污染。固體廢物調(diào)查由于固體廢棄物自身的物理化學(xué)分解作用，其溫度一般比周圍地 面的溫度要高，所以在航空熱紅外圖像上表現(xiàn)出明顯的色調(diào)特征，從而可以利用遙感圖像對(duì)固體廢棄物進(jìn)行有效的調(diào)查。大氣污染調(diào)查根據(jù)遙感影像特征，可對(duì)各種污染源的分布、污染物的擴(kuò)散途徑 進(jìn)行調(diào)查。例如通過(guò)遙感影像可以直接統(tǒng)計(jì)出市區(qū)所有鍋爐、煙囪的 分布、數(shù)量

6、、類型和道路上汽車的數(shù)量、類型，求出其與煙塵、廢氣 排放量之間的相關(guān)系數(shù)，考慮城市氣象、地形、風(fēng)速、風(fēng)向、綠化等 多方面因素，并結(jié)合實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，則可對(duì)城市大氣污染程度進(jìn)行測(cè) 定。熱污染調(diào)查城市熱污染主要包括由于臭氧層被破壞致使的“溫室效應(yīng)”和表 現(xiàn)為城市市區(qū)溫度高于郊區(qū)的“熱島效應(yīng)”。利用熱紅外遙感，對(duì)城 市的熱輻射進(jìn)行白天和夜間掃描，通過(guò)影像判讀分析，可以查明城市 熱源、熱場(chǎng)位置和范圍，并對(duì)城市熱島的分布規(guī)律、形態(tài)特征等進(jìn)行 研究。從而，可以對(duì)城市熱環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃、整治和管理。水污染調(diào)查由于溶解或懸浮于水中的污染物成分、 濃度不同，使水體的顏色、 密度、透明度、溫度產(chǎn)生差異，導(dǎo)致水

7、體反射率的變化，因而在遙感 圖像上表現(xiàn)出色調(diào)、灰階、紋理特征等方面的差別。例如，工廠中排 出的冷卻污水比環(huán)境水溫高，在多光譜圖像和熱紅外圖像中有明顯的 反映，密度分割后即可確定熱水污染的范圍。 如果利用多時(shí)相遙感圖 像，還可求出熱水污染的擴(kuò)散方向和擴(kuò)散系數(shù)。 油膜反射率和水的反 射率不同，且主要差別發(fā)生在微米和微米之間， 所以利用一般彩色或 紫外航空航天攝影資料可獲得最佳效果， 計(jì)算出油污染的面積。城市 管理者根據(jù)這些遙感信息，可以判斷出水體污染的分布、類型及程度， 從而調(diào)整城市的不合理布局，整治和關(guān)閉污染超標(biāo)工廠，妥善安置工業(yè)和生活垃圾。為“城市管理信息系統(tǒng)”提供基礎(chǔ)資料運(yùn)用RS（S感）技術(shù)

8、，可以為建立“城市管理信息系統(tǒng)”提供實(shí) 時(shí)的、動(dòng)態(tài)的、多波段、多分辨率的海量空間地理信息，從而為建立 “數(shù)字城市”、“虛擬城市”奠定良好的基礎(chǔ)。3城市遙感技術(shù)的展望構(gòu)建新型城市遙感信息模型遙感信息模型是集地形模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型之大成， 它是利用遙感信息和地理信息影像化方法建立起來(lái)的一種可視化模 型，是一種注重知識(shí)表達(dá)和影像理解的模型。城市遙感信息模型是遙 感技術(shù)應(yīng)用深入發(fā)展的關(guān)鍵，構(gòu)建各類針對(duì)具體研究對(duì)象的城市遙感信息模型，可計(jì)算和反演對(duì)實(shí)際應(yīng)用非常有價(jià)值的城市環(huán)境參數(shù)。在過(guò)去幾十年中，盡管人們發(fā)展了許多遙感信息模型，如植被指 數(shù)和植被覆蓋度模 型、地表蒸散估算模型、城市地表不透水層模型

9、、地表溫度指數(shù)及歸一化水體指數(shù)模型等，但遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前城市遙感應(yīng)用的需要，因此發(fā)展新的遙感信息模型仍然是當(dāng)前城市遙感技術(shù)研究的前沿?！?S”信息技術(shù)的集成應(yīng)用未來(lái)由遙感（R S）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定 位系統(tǒng)（GP S）作為主體構(gòu)成的空間信息集成技術(shù)系統(tǒng)，將完成其從理論、方法、技術(shù)框架到實(shí)施步驟的研究和應(yīng)用，最終形成 具 有多維城市信息獲取與實(shí)時(shí)處理特點(diǎn)的新的綜合技術(shù)領(lǐng)域。其中，遙感可為地理信息系統(tǒng)提供海量的空間數(shù)據(jù)信息，地理信息系統(tǒng)為遙 感影像處理分析提供高效的輔助工具，全球定位系統(tǒng)為遙感對(duì)地觀測(cè) 信息提供實(shí)時(shí)的定位信息和地面高程模型?！?S” 一體化集成將最終 建成新型的城市三維

10、信息獲取系統(tǒng)，并形成高效、高精度的信息處理 分析流程，這對(duì)遙感技術(shù)在城市系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。4結(jié)語(yǔ)隨著全球城市化的加速，人們逐漸意識(shí)到遙感技術(shù)在城市現(xiàn)代化 和管理科學(xué)化中有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。另外隨著“數(shù)字城市”的推進(jìn)， 需要海量的城市數(shù)字化空間信息，因此，城市遙感技術(shù)必將成為政府 部門不可或缺的強(qiáng)有力的技術(shù)手段。參考文獻(xiàn)1吳賢宇.試探城市遙感J.科技廣場(chǎng)，2006, 14 （2）: 119-1202梁保平，李藝.城市遙感技術(shù)白應(yīng)用與展望J.科技創(chuàng)新導(dǎo) 報(bào)，2013, 29 (2): 29-303陳述膨.城市遙感與城市信息系統(tǒng)J , 2000, 25 (1): 1-84劉英，趙榮欽.遙感技術(shù)在中國(guó)城市環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn) 展J.云南地理環(huán)境研究，2006 (1): 25-285馬明秀，全明宰.遙感技術(shù)及其應(yīng)用研究J.科技創(chuàng)