遙感科學(xué)與技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用

戴玉芳

摘要：隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，設(shè)施不斷發(fā)生變化，建設(shè)城市設(shè)施的規(guī)模與速度都在不斷提高，積累了大量、類型多樣的市政數(shù)據(jù)，城市管理工作日益繁重。傳統(tǒng)的人工管理、紙質(zhì)管理等方式效率低、消耗大、管理進(jìn)程慢。為使城市管理更加現(xiàn)代化、科學(xué)化和信息化，需要引入一種新的方法和工具來輔助市政管理，為城市基礎(chǔ)設(shè)施的新建、管理、維護(hù)等提供多方位信息展示和分析。本文對(duì)遙感科學(xué)與技術(shù)在數(shù)字城市建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);數(shù)字城市建設(shè);應(yīng)用

數(shù)字城市它是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、工程測(cè)量技術(shù)、仿真-虛擬等技術(shù)，對(duì)城市進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類的三維描述，即利用信息技術(shù)手段把城市的過去、現(xiàn)狀和未來的全部內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化虛擬實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

1 遙感技術(shù)概述

對(duì)遠(yuǎn)距離無法接觸的物體，通過輻射電磁波，利用物體反射的特性，測(cè)量、識(shí)別和分析目標(biāo)物體的性質(zhì)，遙感技術(shù)從利用波段上可以分為可見光、反射紅外線和微波遙感技術(shù)。目前遙感技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中主要應(yīng)用于地質(zhì)、水文、氣象、海洋、農(nóng)業(yè)、地球資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃及土地管理以及軍事偵查等領(lǐng)域，從目前環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展?fàn)顩r可以看出，遙感技術(shù)能夠測(cè)定大氣濕度、氣溫;水體葉綠素含量、水色、水溫、泥沙含量;大氣中空氣污染物的濃度值;環(huán)境污染中固體廢棄物的分布堆放量以及影響范圍等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的跟蹤調(diào)查，預(yù)測(cè)擴(kuò)散方向和程度，估算環(huán)境污染造成損失。傳統(tǒng)環(huán)境調(diào)查工作往往需要人工進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，具有工作量大、耗時(shí)長、測(cè)量誤差較大、進(jìn)度慢等問題，與之相比，遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極明顯，具有速度快、覆蓋面廣、信息量大等優(yōu)勢(shì)。

2 數(shù)字城市的概念

數(shù)字城市是新一代信息技術(shù)支撐下的城市形態(tài)，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)，全面整合城市的運(yùn)營與管理資源，從而實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的智能化發(fā)展的一種新型城市形態(tài)。數(shù)字城市的實(shí)質(zhì)是利用新一代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市的智能化管理，以達(dá)到促進(jìn)城市和諧發(fā)展和優(yōu)化人們生活環(huán)境的目的。此外，數(shù)字城市作為數(shù)字城市的相關(guān)概念已經(jīng)存續(xù)已久，其與“數(shù)字城市”既有相關(guān)性，也有差異性。黨的十九大報(bào)告中提出建設(shè)科技強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國、航天強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、交通強(qiáng)國、數(shù)字中國、數(shù)字社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)，全國各地亦紛紛展開數(shù)字城市建設(shè)，故本文對(duì)“數(shù)字城市”與“數(shù)字城市”的概念不做特別區(qū)分，統(tǒng)一使用“數(shù)字城市”一詞。

3 遙感技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 可視化技術(shù)

IDL是由美國公司研制開發(fā)的一種集齊可視、交互分析、大型商業(yè)開發(fā)為一體的交互式數(shù)據(jù)語言，它能在一定程度內(nèi)為產(chǎn)品使用用戶提供完善、靈活且有效的開發(fā)環(huán)境。在IDL涵蓋數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化以及跨平臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)的基礎(chǔ)上，可以為科研人員提供切實(shí)可行的數(shù)據(jù)分析解決方案，也可以通過程序人員之間的分析數(shù)據(jù)行為，快速提供跨平臺(tái)的高級(jí)編程工具。在全球范圍內(nèi)，IDL作用于多個(gè)社會(huì)科學(xué)項(xiàng)目研究中，如環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)、軟件編程、數(shù)學(xué)分析等。利用該平臺(tái)的功能與林業(yè)遙感圖像技術(shù)相結(jié)合，可以便捷地展示復(fù)雜的二維遙感影像，繪制地形分布圖，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)和演示林業(yè)資源變化的過程。

3.2 可視化接口

可視化類型是一個(gè)包含核心圖像和其他空間的控件，可以利用該控件實(shí)現(xiàn)等高線、圖像、地形圖、空間三維、二維、曲面等數(shù)據(jù)模型的可視化。在大多數(shù)情況下，可視化所得出的數(shù)據(jù)分析結(jié)論和科研成果可直接作為林業(yè)資源遙感圖像可視化模型構(gòu)建的質(zhì)量評(píng)價(jià)依據(jù)。針對(duì)遙感圖像的可視化，應(yīng)當(dāng)具備以下功能：全方位觀察、漫游、縮放及裁剪等。

4 數(shù)字城市建設(shè)中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用方案

4.1 遙感影像圖的應(yīng)用

遙感影像圖主要包括兩種技術(shù)形式，即航空遙感影像圖和衛(wèi)星遙感影像圖。其中，前者遙感影像圖分辨率要高于后者遙感影像圖，但是其時(shí)間分辨率和光譜分辨率卻要低于后者遙感影像圖。目前在數(shù)字城市建設(shè)中，相關(guān)工作人員要想獲取到最基礎(chǔ)的測(cè)繪數(shù)據(jù)，都要通過這兩種遙感影像圖技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，通過遙感影像數(shù)據(jù)，工作人員能夠很直觀的了解到數(shù)字城市的整體建設(shè)情況，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。因此，在運(yùn)用遙感影像圖技術(shù)時(shí)，為了確保城市航空照片的分辨率以及遙感影像數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就要構(gòu)建相應(yīng)的設(shè)施平臺(tái)，如空基、大基等，并利用多傳感器的數(shù)字航空攝影測(cè)量技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵撎綔y(cè)技術(shù)具有全天候、全大時(shí)、全方位、全球性的地理信息獲取速度，且精準(zhǔn)性也是極為明顯。

4.2 航空攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)如今，航空攝影測(cè)量技術(shù)主要用于數(shù)字城市比例尺地圖的設(shè)計(jì)中，因?yàn)槠淠軌蚓珳?zhǔn)、快速的測(cè)量到大范圍內(nèi)的影像數(shù)據(jù)，能夠?yàn)閿?shù)字城市的管理和規(guī)劃提供十分可靠的參考依據(jù)。所以深受行業(yè)人士所喜愛，尤其是全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)和DMC數(shù)碼航攝技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提高了城市大比例尺地形圖的設(shè)計(jì)精度，而且也使其整體生產(chǎn)質(zhì)量得到了迅速的提升，因?yàn)檫@兩種全新的遙感技術(shù)具有較高的測(cè)量精確性，可以全面確保城市大比例尺地形圖的分辨率，讓人們能夠清晰的了解城市各個(gè)方面的情況，所以，要想促進(jìn)數(shù)字地形圖產(chǎn)品能夠達(dá)到國家相應(yīng)的測(cè)量規(guī)范要求，就要在城市建設(shè)中積極運(yùn)用航空攝影測(cè)量技術(shù)。

5 數(shù)字城市建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)

在數(shù)字城市建設(shè)中，政務(wù)、金融和經(jīng)濟(jì)民生都對(duì)政府機(jī)構(gòu)之間、政府與市場主體之間等信息交互的及時(shí)性、真實(shí)性、隱私性、智能性和可擴(kuò)展性有更高的要求，是區(qū)塊鏈最主要的應(yīng)用場景。在數(shù)字政務(wù)領(lǐng)域，政府比較關(guān)注區(qū)塊鏈在數(shù)字身份、數(shù)據(jù)共享、精準(zhǔn)服務(wù)、穿透監(jiān)管、司法管理等方面的應(yīng)用;金融領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用主要包括金融監(jiān)管、供應(yīng)鏈金融、資產(chǎn)證券化、交易后清結(jié)算、征信等方面;經(jīng)濟(jì)民生類的應(yīng)用主要包括食品追溯、物聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)注冊(cè)管理、房產(chǎn)登記、能源交易等方面。為實(shí)現(xiàn)讓“數(shù)據(jù)跑腿代替人跑腿”，政府基礎(chǔ)信息協(xié)同共享需要打破條塊分割的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)條塊協(xié)作、配合，條塊數(shù)據(jù)信息在條塊部門之間有效地協(xié)同共享?；趨^(qū)塊鏈的政府基礎(chǔ)信息協(xié)同共享模式兼顧了信息資源管理中心和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息共享兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，既可以在多個(gè)部門之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式的信息共享交換，又實(shí)現(xiàn)了分布式和去信任，同時(shí)又能做到備份，實(shí)現(xiàn)一次共享、多次使用、共享行為和共享結(jié)果可追溯管理，這樣就大大改變了信息共享的范圍和效率，適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的多部門實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實(shí)。

6 結(jié)語

綜上所述，對(duì)于數(shù)字城市的發(fā)展和建設(shè)而言，遙感技術(shù)的應(yīng)用具有很實(shí)際的意義，其不僅能夠?yàn)閿?shù)字城市建設(shè)提供十分精準(zhǔn)、可靠的技術(shù)支撐，而且還能大大提高數(shù)字城市的建設(shè)水平和管理能力，因此，相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)遙感技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行全面掌握，并在實(shí)踐過程中對(duì)其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新優(yōu)化，這樣才能促進(jìn)數(shù)字城市的可持續(xù)發(fā)展。

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