基于遥感技术的智慧城市基础数据研究

王萌

（河北省第二测绘院）

1 引言

近年来，智慧交通、智慧物流、智慧医疗、智慧教育及智慧市政等词语不断吸引人们的眼球，智慧城市的建设需要基础设施的支撑，如云计算设备布局、物联网数据处理中心、测绘地理信息数据以及通信数据等方面[1]。相关基础数据的采集离不开技术的支持，其中，遥感技术在智慧城市建设中发挥着重要的作用，可以满足智慧城市对空间信息检测的综合需求，通过利用多种遥感技术，采用云服务模式，实现对城市常态化的遥感监测，哪里有火点，河水污染源头在哪里，城市绿地变化等信息可以在第一时间获悉，并辅助决策。遥感技术可以监测地表上所有变化的数据，包括建筑、人、作物和森林等方面，并有效提高数据采集速度，为政府提供准确的决策依据。

2 智慧城市的内涵

智慧城市是在数字城市建设的基础上，通过物联网和云计算等技术创新各行业的智慧应用，使城市的运行具备感知和自适应能力，促进信息资源（硬件、软件和数据）的集约化和基础设施化，带动信息资源的整合与共享，进而实现城市的科学管理、智慧发展和舒适生活。

智慧城市这一概念在2015年12月举行的世界互联网大会上公开提出，指明了加快网络基础设施建设、推动网络经济创新发展和保障网络安全等方向。我国在2016年制定了《新型智慧城市建设部际协调工作组2016—2018年任务分工》，对我国在未来3年的智慧城市建设进行了总体部署，并统筹协调各部门和各领域的工作，标志着我国智慧城市建设正式进入建设阶段[2]。

3 遥感技术介绍

遥感（Remote Sensing）即遥远的感知，是20世纪60年代兴起的一种探测技术，是指不直接接触目标对象而感知其信息的技术，涉及地面遥感、航空遥感、航天遥感及航宇遥感等不同遥感平台技术，根据电磁波理论，应用各种传感器收集和处理远距离目标辐射和反射的电磁波信息，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。遥感技术广泛应用于军事和民用方面，如军事侦察、海洋监视、气象观测、土地利用规划、地球资源普查、环境污染监测和地震监测等领域。该技术将不断提高遥感器的分辨率和综合利用信息的能力，从而增强遥感系统的抗干扰能力。

在遥感技术方面，陆地卫星的空间分辨率最高已达0.5m，所利用的电磁波也从原先的可见光——近红外波段扩展到热红外、微波波段；从原先的二维扩展到能进行三维观测；在应用方面，从原先的宏观区域研究开始转向辅助的城市区域研究。国内外已有很多利用遥感技术获取城市规划所需的基础数据，如英国利用遥感与GIS相结合的方法分析布里斯托城区的居住密度，法国利用陆地卫星TM数据监测南特市的大气质量，泰国利用俄罗斯的卫星数据调查曼谷的难民营分布，我国的城市规划部门也利用卫星遥感技术在城市土地利用调查、城市变化监测等方面开展了一系列工作。

在城市规划过程中，需要掌握很多基础数据，以往这些基础数据的获取需要通过实地调查获得，涉及很多人力物力，并且调查的周期长。遥感技术所具有的宏观性和实时性等，为基础数据的调查提供了一个新的途径，具有广阔的应用前景。

4 遥感技术在智慧城市基础数据中的应用

4.1 遥感技术助力构建智慧城市时空信息框架

众所周知，城市的建设发展是在三维空间和时间交织的四维环境中进行的，而时间与空间是对城市发展轨迹进行有效描绘的唯一载体。可以这样说，没有时空，人类就无法记录并展现自身的发展历史。而在现实世界中，获取时间和空间信息最有效的方法就是测绘地理信息。时空信息框架建设在智慧城市信息化建设中占有基础性地位。遥感技术可为智慧城市建设提供统一的时空定位基础，具有城市信息化建设中“骨架”和部分“大脑”的功能。遥感技术提供的各类地理信息是城市建设中各种信息的载体，同时还在信息集成、处理、可视、分析和决策中发挥着重要的作用。

4.2 遥感技术与智慧城市管理

遥感技术为智慧城市的发展与运行提供了重要的信息资源，截至目前，遥感技术已在城市生态环境评价、地形图更新、地籍调查以及城市规划等领域得到了广泛应用。遥感影像不仅内容丰富，还具有较强的综合性，它可与计算机图像处理技术有机融合，分类提取影像信息，进而在此基础上进行专题应用研究。在智慧城市的管理方面，遥感技术获得的信息资源可为城市规划的现状调查和城市发展变化的动态检测提供科学依据。

以智慧交通为例，智慧城市的智能交通建设中会应用到遥感成像技术，使用该项技术支持交通一体化大数据，并提供相应的数据信息，通过平台运作可以使智能交通的建设更加快速有效。发达国家将建设智慧城市作为一项长期的战略目标，以期在激烈的国际竞争中取得优势。为此，大多数国家都提出了各自的发展战略，如韩国和日本在2004年相继推出了U-Korea和U-Japan的国家发展战略计划，欧盟则制定出了智慧城市的框架等。瑞典受地理环境影响，领土面积相对较小，因此，城市交通比较拥堵，特别是作为首都的斯德哥尔摩。为改变这种现状，政府采取了相应的措施，即在主路上设置控制站，通过使用RFID和激光等高新技术，自动识别进城的车辆，实时分析并严格控制车辆的数量和位置，并制定相应的路线，规避交通拥堵问题。

4.3 遥感技术与智慧环保

城市建设中不仅有社会环境，还有自然环境。在二种环境的共同作用下，城市产生的污染物主要有化学性、物理性和生物性三大类。现代遥感技术不仅可以监测城市中的固体废物堆场污染、地面污染、大气污染以及水污染等信息，还可借助高分辨率的卫星遥感技术对城市土地利用变化、城市交通和自然灾害等情况进行有效监测。

5 结语

智慧城市是现代城市发展的必然趋势，信息化建设逐渐成为经济发展的新引擎，智慧城市建设是一个漫长的过程，需要不断发展和创新的科学技术作为基本的技术支撑，智慧城市基础数据的采集需要将用“大数据思维”去发掘“大数据”的潜在价值，借助最新的遥感技术、数据挖掘技术和实时动态可视化技术等获取城市信息，进而全面处理和传输传统城市建设中无法实现的数据流。

随着科学技术的不断完善与发展，遥感技术的应用也在不断地完善，它为智能化交通等建设提供了极大的助力，也为智慧城市的到来做好了前期准备工作。利用遥感技术助力智慧城市愿景的实现，人们的生活工作将会愈加的高效快捷，可以随时随地通过各类感应系统外加强大的云计算处理能力来处理各种业务，特别是在智慧交通建设方面，可以有效降低交通事故发生的频率，解决城市交通堵塞引发的一系列问题，为人们的出行提供重要的安全保障，可见，本文的研究有着重要的理论意义和现实意义。