大数据时代RS技术在城乡规划管理中的应用与发展趋势

石磊　吴昊　欧阳筱菁

摘 要：随着大数据（Big data）时代的来临，信息化技术也吸引了越来越多的关注。其中作为信息化技术之一的RS技术，以其能够实时和高效获取城市的发展变迁数据的特点，已日益在城市建设、城市管理和城市研究的各个领域发挥着巨大作用。该文从RS技术的概念出发，从遥感信息在城乡用地调查中的应用、城乡空间布局信息分析、城乡环境遥感监测分析三个方面，探讨了其在当代城乡规划管理中的应用与发展的新趋势。

关键词：RS技术 城乡规划管理 应用 发展趋势

中图分类号：TU981 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0037-02

20世纪60年代以来，RS技术是在空间科学、现代物理学（包括激光技术、微波技术、全息技术、光学、红外技术和雷达技术等）、数学方法、地球科学理论、电子计算机技术的基础上构建起来的一门综合性科学和先进实用的探测技术。

目前大数据已日益从各个领域进入我们的生活。在城市建设领域，随着新型城镇化的发展，带来了城市精神文明和物质繁荣的同时，也带来了原有生存环境的改变并产生了诸多生态问题：人口激增、绿地减少、耕地占用和环境污染等，城市已成为生态问题和社会矛盾日益突出的区域。城乡规划工作是指导城市发展和开展城市建设的“排头兵”和基础，而各类城市信息是城乡规划工作的基础，包括城市资源、人力资源、城市环境、物流运输等。随着城市的快速发展，空间结构的复杂化以及信息的多元化，传统获取信息的手段已很难适应城乡规划设计及城乡规划管理的需要，解决此问题的核心便是发展高精度RS技术。

1 RS技术在城乡规划用地调查中的应用

城市基础信息数据由各类专用地理信息数据、数字地图、数字专题图和数字景观模型组成。大数据时代的城市建设发展需要大量的数字基础信息数据，数字化城市进程的推进需要RS技术提供不同种类和比例尺的影像图或专题图以适应不同使用者的需求。目前随着信息化技术和图像处理技术的发展，RS技术逐渐活跃在城乡规划编制和管理工作中，其实时、高效和全面的特点推动着城乡规划信息化的不断发展。

随着城市景观模型和城市数字高程模型技术的不断完善，人们可以更具体、直观和真实地了解城市的发展状况。此外，运用城市数字摄影测量技术制作的城市景观数字模型能够在计算机的辅助下多视角的再现城市场景，从而促进城乡规划决策的科学性。以上信息化成果的实现都离不开RS技术的支撑。

2 RS技术在城乡规划空间布局信息分析中的应用

伴随着中国经济的持续发展，城市建设与人口规模不断膨胀、生态环境日益下滑、交通拥堵日益严重等问题都对城市持续发展造成了严重的威胁。因此，对城市建设状况进行动态监测是发现和解决上述城市问题的一个必要途径。

城乡规划的核心因素和城市发展的载体就是城市的土地资源。城市土地利用状况以及土地使用性质是动态变化的，要随时拿捏其不同时期的特征。用RS技术作为信息来源是现代城市最普遍的途径，利用GIS技术的强大图形操作功能和海量存储数据，实现了集成化的城市土地管理，以实时方便地了解，城市土地权属界线和土地利用状况等数据信息，使城乡规划管理更具有透明性及科学性。可实现对土地资源利用的动态监测和实时调查，为城市规划用地现状调查，提供可靠而直观的基础数据 ，为加强城市的土地资源管理、优化政府部门的决策、辅助城市规划编制与管理提供有力支持。

3 RS技术在城乡规划环境监测分析中的应用

随着新型城镇化的快速发展、产业高度集中、世界城市人口膨胀和城市环境日益恶化，这已成为全球性的发展趋势。在发展中国家此趋势更加引人注目。因此，应用经济、有效的RS技术手段研究城市环境问题，正确评价城市环境质量，探讨改善城市环境质量的措施和途径具有十分重要的意义。

目前，RS技术正广泛应用于动态监测工业生产等引起的大气污染、土壤污染及水污染等问题。RS技术的监测速度快和范围广，且可多手段以及多波段连续监测其动态变化。因此，RS技术又是测量污染物分布与浓度，监测环境演变变化趋势的有效方法。

4 RS技术在城乡规划管理中的发展趋势

RS技术应用的广度和深度在近30多年得到持续的拓展。目前，RS技术正从单一数据资料分析向多元数据资料复合，从区域静态分析向过程动态监测，从表面性分析向内在定量化分析等方面的过渡。

4.1 遥感数据获取技术的发展

清晰的卫星遥感数据在城市中广泛应用归功于RS技术的提升和新型传感器研发水平的进步。传统的航空遥感数据将日益替代，因为随着GeoEye-1、QuickBird、IKONOS等商业卫星的运行，它们将成为城市遥感的主要数据源。商业卫星提供的清晰卫星数据在城乡规划编制与管理等方面发挥着重要的作用。此技术的优势在于无论你身在何处只要采用联机方式直接定购和接收产品，相关遥感数据信息可以在数小时内通过数字方式传输获取。

4.2 构建新型城市遥感信息模型

遥感信息模型是利用地理信息和遥感信息影像化方法建立起来的是一种注重影像理解和知识表达的集成可视化模型。城市遥感信息模型可以反演和计算城市环境参数是RS技术应用深入发展的核心。在过去一段时期尽管人们发展了各种遥感信息模型，但仍然无法满足当前城市建设发展应用的需要，遥感信息模型的不断创新，依然是RS技术研究的方向。

4.3 “3S”信息技术的集成应用

由地理信息系统（GIS，Geo-graphical Information System）、遥感（RS，Remote Sensing）和全球定位系统 （GPS，Global Positioning System）的“3S”空间信息集成技术系统将成为具备城市信息获取与实时处理的综合技术。其中，“3S”信息化技术中的三个不同技术在城市规划管理中扮演着不一样的角色，空间地理信息的采集问题主要由RS技术和GPS技术解决，地理空间的数字模型问题主要由 GIS技术现实。“3S”一体化集成将最终建成新型的城乡数据与信息获取系统并形成高效的信息处理分析流程，这将对RS技术在城市建设领域的应用与发展产生深远的影响。

4.4 全面推进“数字城市”的建设

城市现代化的重要标志和城市信息化的战略目标就是在大数据时代推进“数字城市”建设。“数字城市”的建设过程中RS技术扮演非常重要的角色，与城市发展需要的其他信息相比，通过RS技术获取的遥感信息有其应用优势和明显的特点。因此，RS技术在城市建设领域的应用将推动“数字城市”的建设，同时对于提高城市建设的综合效益和提升城市规划和管理决策水平将起到更大重要的作用。

5 结语

随着RS技术的逐步提升和遥感知识的广泛普及，遥感在城乡规划中的应用必将越来越深入。实践证明，RS技术可以直接为城乡规划与建设行政主管部门提供准确而可靠的有效图件和资料、同时结合城市规划数据信息成果资料和计算机技术，为建立城市地理信息系统乃至构建数字模拟城市奠定了基础。当然，RS技术也存在局限，它难以完全代替地面调查，同时也需要其他信息化技术的配合。对于RS技术的使用者来说，要根据具体的需求分析遥感应用的可行性，并选择合适的应用方案从而最大效益的发挥RS技术的作用。

参考文献

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