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1、城市遥感分析论文院系：环境工程与科学专业：测绘工程学号：14200115119姓名：霍童课程：城市遥感分析2017年6月1、 遥感技术及其的基本原理及分析方法遥感技术（RemoteSensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力1。遥感即“遥远的感知”。即远距离不接触“物体”而获得其
2、相关信息1。遥感通过电磁波、力、声波等形式采集数据。应用最多的是以电磁波方式获取数据。因此，遥感的理论基础是电磁辐射与地表的相互作用。电磁波遥感分为被动遥感和主动遥感。被动遥感主要利用太阳辐射能通过照相机或多光谱扫描仪记录地表反射或发射的电磁辐射；主动遥感人为发出电磁能量，并记录其返回的辐射能，常见的雷达就属于主动遥感。其中，主动遥感的过程大致如下：太阳辐射能通过大气传播（衰减）部分到达地面的辐射波段与地表物质相互作用再次进入大气传播被遥感仪器记录地表反射或发射的电磁辐射得到图像数据对图像数据进行处理、分析、解译得到各种信息产品分发给不同应用部门进行使用。地球表面特征十分复杂，不同波段的能量到
3、达地表后，被选择性地反射、吸收、透射、折射等。即使同一物体在不同状态下与电磁波的作用都不尽相同。遥感正是利用物质对电磁波的不同作用表现，进行大量的实验研究后，得到不同物质对电磁波的响应关系，从而能够通过对记录的电磁波谱特征进行反解得到地球表面的信息。对遥感图像的分析处理的方法主要是目视法、计算机自动处理、人机交互法。处理方式按照遥感解译的组织方法和实施条件可以分为：（1）野外解译在实地进行图像解译；（2）飞行器目视解译在飞机上识别地物；（3）室内解译；（4）综合解译以上两种以上的方式相结合。城市遥感信息是城市重要的信息资源之一，遥感技术在城市规划与管理方面的应用目标可以归纳为：快速实现城市范围
4、国土资源与生态环境的多层次、全方位综合调查，系统地研究城市资源与环境的空间分布规律及其相互联系、相互制约的关系，按不同层次、不同内容编制系列基础图件，客观、真实、系统地反映城市的建设成就和存在问题，为制定城市国民经济和社会发展的中长期规划、国土资源和生态环境的综合整治规划以及城市经济可持续发展规划提供科学依据。2、 遥感技术在城市规划中的具体应用 遥感技术为全面、高效、实时地了解城市的发展变化提供了强有力的技术支持，它已经渗透到城市规划的方方面面。目前，遥感技术在城市规划中的应用主要体现在以下几个方面。1、 城市空间布局信息分析城市的规划与建设是一个长期的过程，它涉及城市的方方面面，并且与城市
5、的人文、历史、地理环境以及经济建设紧密相关。因此，利用遥感技术对城市的空间布局进行信息分析，可以获得指导城市规划的有利信息，使其能够产生巨大的社会效益和经济效益，这对于城市的发展具有重要意义。（1） 城市人口调查城市人口规模及其分布状况是城市规划的基本依据。近年来，随着经济的发展，生活水平的提高，土地租赁，老城区的改造建设，城乡结合部的发展，城市人口分布布局发生了显著变化。另外，城市的人口流动量大这都增大了对城市人口调查难度。遥感技术在城市人口调查中的应用，为调查人员提供了极大的便利。利用遥感技术可以及时掌握城市人口空间分布状态，这对于控制城市人口的增长与布局，合理安排公共设施等基础性工作尤为
6、重要。况且，利用遥感技术进行人口的调查与城市人口普查相比之下，不仅工作周期短，工作量少而且相应花费较低。在大比例尺航空像片上，可以观察到住宅的立面图像，从而累计住宅单元数，再利用人口和住房的统计资料，估算出人口的大致分布。进而再通过调查资料，获得更为准确的数据。（2） 城市环境调查城市环境调查包括对水质、大气、绿地面积的调查。近年来，随着工业的发展，水体污染，大气污染，固体废弃物等不断加剧，导致，城市环境质量不断下降。利用遥感技术可以观测到环境的受污染程度以及未来发展趋势。有利于对污染的治理。（3） 城市交通调查随着生活水平的提高，私家车的数量也逐渐增多，一系列的问题也接踵而至，交通拥挤、道路
7、阻塞、事故频发等。城市道路网是城市的骨架，支撑着城市运作。城市道路网一旦发展形成，就决定了城市的轮廓。道路交通是一个复杂的动态系统，解决这些问题最合理的办法就是规划好城市道路网。要规划好城市道路网，就要对城市的地形、交通特点、人口分布状况以及经济状况有充分的了解。同时，还需要了解城市的河流，地势等信息。而获取这些信息最有效的方式就是通过遥感技术获取。另一方面，分析不同时段各个地区的遥感影像，可以发现城市拥堵的空间和时间分布，为交通规划提供了依据。城市道路布局合理与否，直接关系到城市的下一步发展。2、 城市变化检测对城市动态变化监测的目的是为了加强城市规划监督管理工作，能够切实保障城市内有效性措
8、施的实施。促进城市规划实施管理和监督的规范化和城市建设的稳定，有序发展。同时，对城市动态变化监测还可以为城市基础地理信息提供依据参考。3、 为城市规划提供了技术支持 当今的城市建设日新月异,建设量十分庞大,然而监督执法人员数量却有限,面对大量的违法、违规建设项目,监执法人员往往无法逐一监控。然而利用遥感技术,可以大大提高工作效率,并能做到全面、准确监控违法建设。通过定期更新遥感数据并进行前后对比分析,同时核对建设项目审批档案即可及时发现违法占地、违章建设等违法建设项目,从而更有针对性实施监督管理,加大执法力度,提高执法效能。GIS（地理信息系统，GeographicInformationSys
9、tem）是一门新兴的边缘学科，是一个在计算机硬件、软件和网络支持下对空间信息进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示和应用的技术体系，是一个在各个领域得到广泛应用的智能化系统。从80年代初开始的二十年间，GIS在我国由探索到实际应用，经历了一个成绩辉煌的发展时期，在许多方面发挥了重要的作用。我国的GIS研究和应用是以遥感为先导的，而且遥感技术和GIS技术同被列为数字时代的高新技术和核心技术。城市遥感信息是城市空间信息的一部分也是城市GIS的研究对象。与矢量信息相比较，遥感信息的综合、多层次、多时相、形象直观的优点，可使GIS的分析、显示和决策应用功能能够得到更为生动的表达，其成果使多
10、种层次的使用者如身临其境。有学者预测，随着城市信息化的推进，大量的城市GIS的建设与应用，对城市空间信息的需求将越来越多，人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑，遥感技术将成为解决这一问题的最优的渠道。3、 遥感技术应用于城市规划中的不足 中国城市地区尤其是旧城区中用地密集性交叉分布的情况严重。由于缺乏严格而科学的规划,不同类型的城市用地紧紧相邻布局,甚至互相混合交叉。 城市规划与遥感技术是两个独立发展的学科,跨学科的综合利用有待进一步推广和完善。在城市规划领域,规划师普遍缺乏对遥感技术的了解和掌握,以及对遥感技术在城市规划中广阔应用空间的认识。目前,城市规划师应用遥感资
11、料主要是通过与遥感专业技术人员的合作来进行,而遥感专业人员不具备一定的城市规划专业知识,在影像处理和分析过程中对信息的提取缺乏重点,影响了遥感数据的充分利用。 已建立不同规模的卫星数据接收和处理系统，业务运行系统基本上都是基于RS和GIS的集成应用系统，但应用模型开发还很不够。缺少面向城市规划评估和决策的专业应用模型。缺乏强有力的基础理论和运行性工具的支撑，不能很好地满足城市规划应用需求。在网络应用环境下各种软件、工具和数据库不能很好地集成。自主的高精度数据资源缺乏，需要更高分辨率数据的城市规划应用技术，但必须考虑业务化运行系统的运行成本的可承受性。遥感业务运行系统建设的规范化和标准化还不够。
12、在不同部门和不同应用领域中数据缺少连续性和一致性。新的数据源和技术难以嵌入城市规划应用于原有应用系统。针对不同的业务，应由权威部门牵头，多家参与。当前存在重复投入和重复建设问题，加重了投资的浪费，加剧了资料来源间的不一致性。 目视解译仍是遥感图像解译的主要手段，必须发展专家系统技术基于多时相、多源遥感资料的变化检测、估计与分类是遥感应用处理中的共性关键技术，目前存在变化信息提取方法单一、与人工目视水平有较大差异、自动化程度低等问题。缺乏数据平台和数据验证结果，影响遥感技术在城市规划方面的研究和应用水平。在城市规划方面没有很好的国产遥感图像处理与应用软件，缺乏网络应用环境下各种软件、工具和数据库的一体化集成研究。将遥感影像数据列入城市基础地理信息的重要组成部分，鼓励用影像图作为规划成果的背景图。大城市里应有固定的机构实施影像数据的获取与供应。加强遥感应用成果介绍典型示范、培训、交流，改善规划队伍的知识，人才结构。吸引专业性的遥感应用机构为城市规划行业提供技术服务、技术支持。4、 结束语 其成果使多种层次的使用者如身临其境。有学者预测，随着城市信息化的推进，大量的城市GIS的建设与应用，对城市空间信息的需求将越来越多，人们将面临巨大的信息获取与更新的压力。从技术、经济等角度考虑，遥感技术将成为解决这一问题的最优的渠道
