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[摘要]高分辨率遥感技术具有空间分辨率高、时间分辨率高、信息量大、纹理信息明显、能提取地物三维信息等优点。在数字城市规划中，高分辨率遥感技术的应用有助于各种地图的绘制和三维空间地理信息平台的构建。本文重点阐述高分辨率遥感技术在数字城市规划中的应用。
[关键词]高分辨率 遥感技术 制图 城市规划 监测
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-251-1
我国正处于城市高速发展时期，逐渐从农业大国走向以城市为主的新历史阶段。而数字城市则是城市发展的主要方向，它推动城市的可持续发展。高分辨率遥感技术在数字城市规划中的应用有助于获取大量基础性数据，绘制相应的地图，辅助城市建设决策。
1 高分辨率遥感技术概述
学界将卫星影像图的空间分辨率在10m内的遥感技术成为高分辨率遥感技术，早期的高分辨率遥感技术被应用到军事领域，到20世纪90年代，高分辨率遥感技术开始进入商业化进程，开始在工程测量、城市规划等方面得到广泛应用，这时的高分辨率遥感技术才开始进入繁荣发展时期。当前，我国在高分辨率遥感技术的应用上，多采用美国发射的IKONOS高分辨率卫星。
高分辨率遥感技术进入到市场经济发展中后，其强大的空间分辨率、丰富的信息量都使得其与传统遥感技术相比有无可比拟的优势，得到大家的认可和关注。在1m分辨率的卫星影像图上，城市的地表资源、环境、经济等内容都可清晰可见，故而高分辨率遥感影像图在数字城市规划中得到大力应用。
与传统遥感技术相比，高分辨率遥感技术的单幅遥感影像图中的数据更多，是中低分辨率遥感影像图数据量的100倍以上；高分辨率遥感卫星影像图的单色波段光谱分辨率大，用户可以准确判断出地物的类别、属性，地物的纹理信息和几何结构信息非常明显，用户可根据实际需求对这些影像图进行相应的图像处理，得出想要的图件。而传统的遥感影像分辨率有限，很难看到一些较小地物的纹理、结构等细节信息。
2高分辨率遥感技术在数字城市空间布局规划中的应用
2.1运用遥感资料制图
运用遥感技术制图前获取遥感资料的常见作业方法有三种：航空摄影测量：包括像片控制点测量和像片调绘等外业工作内容和影像扫描、数字空三加密、定向建模和数据采集等内业内容，所需数据源包括航摄资料、大地测量资料、地形图资料、专题资料等。航天遥感测量：包括正射纠正、数据采集、核查补调等作业流程，所需数据源包括卫星遥感影像或其正射影像数据、比例尺成图比例尺相同的地形图或DRG数据等。地形图扫描矢量化：包括扫描定向纠正、数据采集与更新、数据编辑以及图幅接边等作业流程，所需数据源包括出版年代最新的、比例尺与成图比例尺相同或更大的地形图、最新的DOM数据、专题资料等。
高分辨率遥感技术获取的影像图与一般的影像图不同，其数据处理和信息提取方法也有所不同。一般来说，其包括图像的预处理和信息提取两大部分，流程如图1所示。首先将图像数据读入进行预处理，包括几何校正、去噪、增强效果等，当影像图有三维立体图像时，可提取数字高程模型，纸质正射影像DOM。其次进行景观地物的边缘检测和分割；再次，利用专家知识系统和先验模型确定各个类型特征的描述参数，提取出需要的信息，并进行分类；最后输出结果。
第一，地形图绘制。地形图是数字城市规划和建设中需要的最基本的地图，按照往年的经验，地形图的更新周期为1-3年。在数字城市规划中，应用高分辨率遥感技术可大大缩短地形图更新周期，绘制大比例尺地形图。利用遥感技术获取精确的影像图，然后借助相关图像处理技术进行影像图的处理，绘制出不同类型的地形图。
第二，正射影像图绘制。正射影像图是一种具有地物标记、图画可量测性、丰富直观影像信息的地图。通过遥感技术获取合适覆盖范围内的最新图像信息，然后利用专业图像处理软件对其进行校正、增强、镶嵌等处理，借助大比例尺地形图，对影像图进行变换和几何纠正，确保图像信息的精准度，将地形图中的城市、居民点、山脉、河流、公路等典型地物信息和名称标注出来，进行相应的装饰，制作出数字正射影像图。正射影像图在数字城市规划中应用的最大优点就是周期短、成本低。
2.2 建设城市规划数据库
数字城市规划需要多种技术的支持，高分辨率遥感技术可获得高质量的卫星影像图，丰富数字城市规划的信息系统，帮助用户了解城市建设的相关情况，帮助其作出科学的决策。数字城市的规划以城市建设现状为入手点，这其中就涉及到大量基础地形数据、规划控制数据、现状数据、属性数据等资料。现状数据主要包括拨地数据、用地现状数据等。利用高分辨率遥感技术可获取丰富的地形数据资料，且数据的更新也非常简单。
2.3 城市内部用地结构分析
在数字城市规划中，城市各功能单元及其结构的合理性直接关系到城市的可持续发展。例如：城市用地变化与建设格局分析。城市人口的增加使得房地产业迅速发展起来，土地开发问题越来越多，这不利于数字城市规划与建设的顺利进行。合理利用每一寸土地，提高土地利用率，推动城市可持续发展是数字城市规划中用地规划的关键。将不同时期的城市用地遥感影像图综合起来分析，了解城市用地变化情况，并用统计方法进行城市中心移动、离散度、紧凑度等的分析评价，预测城市时空变化，发现城市规划中存在的问题，并及时纠正，促进城市可持续发展。又如：绿地景观是城市的重要生态系统，可利用高分辨率遥感技术进行城市绿地景观基本布局、占地面积、所处位置、苗木种植情况等数据资料的获取，然后根据基础地理信息数据库中的管理系统进行数据处理，得出最为直观的影像图，进而进行合理的城市绿地景观设计。
利用高分辨率技术以及高光谱遥感数据，实现地物的精确分类和识别，从定性化的高光谱遥感数据走向定量计算，更好发挥遥感数据的优势。在数字城市建设中，根据实际需求利用高分辨率技术和高光谱遥感数据进行城市定量遥感的分析。总的来说，高空间分辨率技术在数字城市中的利用主要有以下几个途径，如图2所示。 3 城市发展动态监测
动态监测是数字城市规划的重点之一，为数字城市规划奠定基础，帮助用户了解城市发展动态。一般来说，城市发展动态监测包括城镇扩张现象、市容管理、城市绿化、地震灾害、环境保护、城市交通规划、数字交通建设等方面的监测和评价。下面就简单介绍其中的城市绿化、地震灾害两个方面的监测和评价。
第一，城市绿化的动态监测。应用多时相遥感数据，对比分析测区不同时期的绿化状态，了解其绿化变化和空间分布情况，实现对城市绿化的动态监测。通过高分辨率遥感技术获取一系列专题性的城市绿化分类图、树种分布图、草地分布图等，进行城市绿化的动态监测。如：2003年北京重点实验室的“基于IKONOS遥感影像的北京城市公园湿地资源调查”项目将1m空间分辨率的全色影像几何形状数据与4m彩色影像数据融合，解析水系植被等的遥感影像特征信息，了解近年来的公园水面面积、植被面积、水系植物类型等变化数据。
第二，地震灾害监测。地震预防是各个国家和城市都非常重视的问题，地震灾害的监测有助于减轻地震危害。利用遥感技术进行地震灾害的监测，扩展人们获取地球信息的能力，减轻地震灾害对城市建设带来的危害。如：2004年中国地震局地质研究所开展的“IKONOS卫星影像在城市防震减灾及震害评价中的应用研究”项目中，在IKONOS卫星影像图中可清楚分辨出防震减灾工作中需要的基本要素，利用图像处理技术对影响资料进行信息的提取，提取地物形状、方位、属性等信息，大大节约时间和人力。且IKONOS卫星影像的更新速度快，能满足城市地震灾害评价对影像图的需求。
4结束语
高分辨率遥感技术以及影像图的处理和信息提取技术越来越成熟，是数字城市规划的关键技术之一，有助于实现资源的合理调配，保护生态资源，合理规划城市交通、教育、绿化、市政管理等，促进城市可持续发展。
参考文献
[1]蔡宏，李俊，刘敬.高分辨率遥感在城市发展动态监测中的应用[J].云南地理环境研究，2006，18（1）：105-109.
[2]肖洲，张海涛，虞欣.遥感技术在城市规划中的应用与展望[A].中国城市规划信息化年会论文集[C].2009年：271-273.
[3]朱强，刘菊.遥感技术在城乡规划建设监测中的应用[J].数字化用户，2013（18）：125-126.
[4]王旭辉.遥感技术及在城市国土规划中的应用[J].上海国土资源，2014（1）：88-91.
[关键词]高分辨率 遥感技术 制图 城市规划 监测
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-251-1
我国正处于城市高速发展时期，逐渐从农业大国走向以城市为主的新历史阶段。而数字城市则是城市发展的主要方向，它推动城市的可持续发展。高分辨率遥感技术在数字城市规划中的应用有助于获取大量基础性数据，绘制相应的地图，辅助城市建设决策。
1 高分辨率遥感技术概述
学界将卫星影像图的空间分辨率在10m内的遥感技术成为高分辨率遥感技术，早期的高分辨率遥感技术被应用到军事领域，到20世纪90年代，高分辨率遥感技术开始进入商业化进程，开始在工程测量、城市规划等方面得到广泛应用，这时的高分辨率遥感技术才开始进入繁荣发展时期。当前，我国在高分辨率遥感技术的应用上，多采用美国发射的IKONOS高分辨率卫星。
高分辨率遥感技术进入到市场经济发展中后，其强大的空间分辨率、丰富的信息量都使得其与传统遥感技术相比有无可比拟的优势，得到大家的认可和关注。在1m分辨率的卫星影像图上，城市的地表资源、环境、经济等内容都可清晰可见，故而高分辨率遥感影像图在数字城市规划中得到大力应用。
与传统遥感技术相比，高分辨率遥感技术的单幅遥感影像图中的数据更多，是中低分辨率遥感影像图数据量的100倍以上；高分辨率遥感卫星影像图的单色波段光谱分辨率大，用户可以准确判断出地物的类别、属性，地物的纹理信息和几何结构信息非常明显，用户可根据实际需求对这些影像图进行相应的图像处理，得出想要的图件。而传统的遥感影像分辨率有限，很难看到一些较小地物的纹理、结构等细节信息。
2高分辨率遥感技术在数字城市空间布局规划中的应用
2.1运用遥感资料制图
运用遥感技术制图前获取遥感资料的常见作业方法有三种：航空摄影测量：包括像片控制点测量和像片调绘等外业工作内容和影像扫描、数字空三加密、定向建模和数据采集等内业内容，所需数据源包括航摄资料、大地测量资料、地形图资料、专题资料等。航天遥感测量：包括正射纠正、数据采集、核查补调等作业流程，所需数据源包括卫星遥感影像或其正射影像数据、比例尺成图比例尺相同的地形图或DRG数据等。地形图扫描矢量化：包括扫描定向纠正、数据采集与更新、数据编辑以及图幅接边等作业流程，所需数据源包括出版年代最新的、比例尺与成图比例尺相同或更大的地形图、最新的DOM数据、专题资料等。
高分辨率遥感技术获取的影像图与一般的影像图不同，其数据处理和信息提取方法也有所不同。一般来说，其包括图像的预处理和信息提取两大部分，流程如图1所示。首先将图像数据读入进行预处理，包括几何校正、去噪、增强效果等，当影像图有三维立体图像时，可提取数字高程模型，纸质正射影像DOM。其次进行景观地物的边缘检测和分割；再次，利用专家知识系统和先验模型确定各个类型特征的描述参数，提取出需要的信息，并进行分类；最后输出结果。
第一，地形图绘制。地形图是数字城市规划和建设中需要的最基本的地图，按照往年的经验，地形图的更新周期为1-3年。在数字城市规划中，应用高分辨率遥感技术可大大缩短地形图更新周期，绘制大比例尺地形图。利用遥感技术获取精确的影像图，然后借助相关图像处理技术进行影像图的处理，绘制出不同类型的地形图。
第二，正射影像图绘制。正射影像图是一种具有地物标记、图画可量测性、丰富直观影像信息的地图。通过遥感技术获取合适覆盖范围内的最新图像信息，然后利用专业图像处理软件对其进行校正、增强、镶嵌等处理，借助大比例尺地形图，对影像图进行变换和几何纠正，确保图像信息的精准度，将地形图中的城市、居民点、山脉、河流、公路等典型地物信息和名称标注出来，进行相应的装饰，制作出数字正射影像图。正射影像图在数字城市规划中应用的最大优点就是周期短、成本低。
2.2 建设城市规划数据库
数字城市规划需要多种技术的支持，高分辨率遥感技术可获得高质量的卫星影像图，丰富数字城市规划的信息系统，帮助用户了解城市建设的相关情况，帮助其作出科学的决策。数字城市的规划以城市建设现状为入手点，这其中就涉及到大量基础地形数据、规划控制数据、现状数据、属性数据等资料。现状数据主要包括拨地数据、用地现状数据等。利用高分辨率遥感技术可获取丰富的地形数据资料，且数据的更新也非常简单。
2.3 城市内部用地结构分析
在数字城市规划中，城市各功能单元及其结构的合理性直接关系到城市的可持续发展。例如：城市用地变化与建设格局分析。城市人口的增加使得房地产业迅速发展起来，土地开发问题越来越多，这不利于数字城市规划与建设的顺利进行。合理利用每一寸土地，提高土地利用率，推动城市可持续发展是数字城市规划中用地规划的关键。将不同时期的城市用地遥感影像图综合起来分析，了解城市用地变化情况，并用统计方法进行城市中心移动、离散度、紧凑度等的分析评价，预测城市时空变化，发现城市规划中存在的问题，并及时纠正，促进城市可持续发展。又如：绿地景观是城市的重要生态系统，可利用高分辨率遥感技术进行城市绿地景观基本布局、占地面积、所处位置、苗木种植情况等数据资料的获取，然后根据基础地理信息数据库中的管理系统进行数据处理，得出最为直观的影像图，进而进行合理的城市绿地景观设计。
利用高分辨率技术以及高光谱遥感数据，实现地物的精确分类和识别，从定性化的高光谱遥感数据走向定量计算，更好发挥遥感数据的优势。在数字城市建设中，根据实际需求利用高分辨率技术和高光谱遥感数据进行城市定量遥感的分析。总的来说，高空间分辨率技术在数字城市中的利用主要有以下几个途径，如图2所示。 3 城市发展动态监测
动态监测是数字城市规划的重点之一，为数字城市规划奠定基础，帮助用户了解城市发展动态。一般来说，城市发展动态监测包括城镇扩张现象、市容管理、城市绿化、地震灾害、环境保护、城市交通规划、数字交通建设等方面的监测和评价。下面就简单介绍其中的城市绿化、地震灾害两个方面的监测和评价。
第一，城市绿化的动态监测。应用多时相遥感数据，对比分析测区不同时期的绿化状态，了解其绿化变化和空间分布情况，实现对城市绿化的动态监测。通过高分辨率遥感技术获取一系列专题性的城市绿化分类图、树种分布图、草地分布图等，进行城市绿化的动态监测。如：2003年北京重点实验室的“基于IKONOS遥感影像的北京城市公园湿地资源调查”项目将1m空间分辨率的全色影像几何形状数据与4m彩色影像数据融合，解析水系植被等的遥感影像特征信息，了解近年来的公园水面面积、植被面积、水系植物类型等变化数据。
第二，地震灾害监测。地震预防是各个国家和城市都非常重视的问题，地震灾害的监测有助于减轻地震危害。利用遥感技术进行地震灾害的监测，扩展人们获取地球信息的能力，减轻地震灾害对城市建设带来的危害。如：2004年中国地震局地质研究所开展的“IKONOS卫星影像在城市防震减灾及震害评价中的应用研究”项目中，在IKONOS卫星影像图中可清楚分辨出防震减灾工作中需要的基本要素，利用图像处理技术对影响资料进行信息的提取，提取地物形状、方位、属性等信息，大大节约时间和人力。且IKONOS卫星影像的更新速度快，能满足城市地震灾害评价对影像图的需求。
4结束语
高分辨率遥感技术以及影像图的处理和信息提取技术越来越成熟，是数字城市规划的关键技术之一，有助于实现资源的合理调配，保护生态资源，合理规划城市交通、教育、绿化、市政管理等，促进城市可持续发展。
参考文献
[1]蔡宏，李俊，刘敬.高分辨率遥感在城市发展动态监测中的应用[J].云南地理环境研究，2006，18（1）：105-109.
[2]肖洲，张海涛，虞欣.遥感技术在城市规划中的应用与展望[A].中国城市规划信息化年会论文集[C].2009年：271-273.
[3]朱强，刘菊.遥感技术在城乡规划建设监测中的应用[J].数字化用户，2013（18）：125-126.
[4]王旭辉.遥感技术及在城市国土规划中的应用[J].上海国土资源，2014（1）：88-91.