遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃中的應(yīng)用

武岳

【摘要】在國(guó)土空間規(guī)劃工作中，遙感技術(shù)能夠靈敏地感受到來自目標(biāo)物體發(fā)射的電磁波，并精準(zhǔn)地獲取目標(biāo)物體的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，并通過對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析，確定其與目標(biāo)物體之間的精確距離。一般來說，遙感技術(shù)主要適用于高空作業(yè)，因此在實(shí)際使用的過程中常常需要借助飛行器等類型的輔助設(shè)備。除此之外，若是在低空中采用遙感技術(shù)，其測(cè)量設(shè)備的水平可以相對(duì)降低，以達(dá)到測(cè)量數(shù)據(jù)信息的目的。由于遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的可視化特點(diǎn)，其不僅能夠獲取目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)信息，還能獲得相應(yīng)的影視資料，極大地保障了測(cè)繪工作的真實(shí)性以及準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù);國(guó)土空間規(guī)劃;應(yīng)用

1、簡(jiǎn)述遙感技術(shù)

1.1遙感技術(shù)組成之一傳感器

在一定程度上，遙感技術(shù)的使用也是通過先進(jìn)的機(jī)器和技術(shù)來幫助人們觀察肉眼看不到或看不懂的東西。一般來說，這些東西必須通過紅外線和紫外線燈才能看到或理解。微光夜視技術(shù)在遙感技術(shù)中具有很好的應(yīng)用前景。它可以使感知中的弱光變大幾倍，并能將其轉(zhuǎn)換成圖像模式。因此，遙感技術(shù)對(duì)夜間觀測(cè)有很好的效果。此外，與以往的野外調(diào)查相比，遙感測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展速度更快，例如，人們過去至少對(duì)地球資源進(jìn)行了幾十年的勘測(cè)，但遙感衛(wèi)星技術(shù)可以自行繪制整個(gè)地球的地圖。利用遙感測(cè)繪技術(shù)采集的數(shù)據(jù)更加精確。從目前的應(yīng)用來看，遙感技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于軍事、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，遙感技術(shù)也不例外。近年來，遙感技術(shù)將應(yīng)用于更重要的工程建設(shè)中。另外，傳感器是遙感技術(shù)的重要組成部分，其性能是收集和接收信息。但是，應(yīng)當(dāng)指出，工作人員選擇傳感器時(shí)要考慮到使用和現(xiàn)場(chǎng)條件。

1.2攝影測(cè)量技術(shù)在遙感技術(shù)中的應(yīng)用

一般來說，使用攝影技術(shù)是為了獲取物體的影像信息，但如果用攝影技術(shù)測(cè)量和描述地質(zhì)地貌，就必須與飛機(jī)的使用相結(jié)合。然而，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展和更新，其感知能力得到了顯著提高，采集到的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。因此，將攝影測(cè)量技術(shù)和遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)地貌的測(cè)量和描述中，并在實(shí)際測(cè)量中體現(xiàn)這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。一般來說，如果地質(zhì)地貌區(qū)域過于復(fù)雜，環(huán)境會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。攝影測(cè)量技術(shù)可用于遙感調(diào)查，解決復(fù)雜環(huán)境地質(zhì)地貌調(diào)查問題。遙感技術(shù)的不斷優(yōu)化和更新，使攝影測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展和優(yōu)化。目前的攝影測(cè)量技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要提供相應(yīng)的信息。也就是說，遙感技術(shù)促進(jìn)了數(shù)字高程測(cè)量、攝影測(cè)量等攝影測(cè)量技術(shù)的內(nèi)容。另外，將攝影測(cè)量技術(shù)融入到遙感測(cè)量技術(shù)中，使信息的收集和分析更加容易。這是因?yàn)閭鞲衅鲗⑹占降男畔l(fā)送到地面控制平臺(tái)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，地面控制平臺(tái)可以將其轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)模型。與攝影測(cè)量相比，遙感和攝影測(cè)量都有很大的存儲(chǔ)空間。如果兩者都用于復(fù)雜的地質(zhì)地貌調(diào)查，可以大大縮短調(diào)查時(shí)間，降低成本;兩種方法都不需要測(cè)量人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，從而減少了人工開支，減少了人為對(duì)環(huán)境的破壞。

2、遙感技術(shù)的相關(guān)概述

2.1可視化技術(shù)

IDL語(yǔ)言與數(shù)據(jù)分析、可視化和跨平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)相結(jié)合，可以解決科研人員的數(shù)據(jù)分析問題。由于程序員需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以開發(fā)和推廣跨平臺(tái)快速運(yùn)行的高級(jí)編程程序。目前，IDL在世界許多國(guó)家的社會(huì)科學(xué)項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用，如環(huán)境、醫(yī)學(xué)、軟件編程等。IDL技術(shù)與林業(yè)遙感圖像技術(shù)相結(jié)合，可以快速顯示復(fù)雜的二維遙感圖像，描繪地形，動(dòng)態(tài)展示和展示森林資源的變化。

在以往的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)實(shí)踐中，采用圖像的方法來表示電子顯示設(shè)備中的圖像，以建立可視化模型。然而，該方法存在內(nèi)存小、參數(shù)不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。此外，以往對(duì)程序的實(shí)際應(yīng)用、修改和維護(hù)都被忽視了?；诖思夹g(shù)，面向?qū)ο缶幊炭梢燥@著改善以往研究開發(fā)技術(shù)的不足。這樣，可以將數(shù)據(jù)和對(duì)象一起打包處理成包，并根據(jù)需要構(gòu)建實(shí)體對(duì)象。

可視化類型是包含核心圖像和其他空間的控件。實(shí)現(xiàn)了地形模型的二維可視化，可用于曲面、等高線等的三維可視化。在大多數(shù)情況下，可視化技術(shù)的數(shù)據(jù)分析和結(jié)果可以作為森林資源遙感影像可視化模型質(zhì)量評(píng)價(jià)的直接依據(jù)。在遙感圖像可視化中，需要具有全方位觀測(cè)、漫游、縮放和裁剪等功能。

2.2國(guó)土空間資源監(jiān)測(cè)與圖像處理技術(shù)

2.2.1圖像融合

經(jīng)過多年的圖像融合技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，gram-Schmidt已經(jīng)推出。與其他融合技術(shù)相比，該融合技術(shù)具有更好的光譜信息保真度。當(dāng)?shù)匦挝恢酶淖儠r(shí)，頻譜波形不變。利用這些融合技術(shù)，既能保證信息融合的及時(shí)性和質(zhì)量，又能保證圖像光譜信息的完整性和全面性，使原有傳感器中的圖像光譜信息不會(huì)丟失。

2.2.2植被指數(shù)計(jì)算

植被指數(shù)是反映植物生長(zhǎng)的一個(gè)參數(shù)。通過衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，總結(jié)了不同波段和調(diào)查數(shù)據(jù)。在可見紅光波段，植物葉表吸收效果好，近紅外波段反射率強(qiáng)。一般來說，植被指數(shù)是基于兩個(gè)波段不同測(cè)量值的組合。

3、國(guó)土空間規(guī)劃的內(nèi)涵

國(guó)土空間規(guī)劃本質(zhì)上是一種通過對(duì)國(guó)土空間統(tǒng)籌協(xié)調(diào)以達(dá)到建設(shè)美麗和諧家園的治理手段?！翱臻g規(guī)劃”的概念在1980年以后開始出現(xiàn)，國(guó)外認(rèn)為空間規(guī)劃包含三個(gè)要素：長(zhǎng)期的國(guó)土規(guī)劃戰(zhàn)略、在不同空間下統(tǒng)籌各規(guī)劃部門的方法和政府參與。在我國(guó)，國(guó)土空間規(guī)劃是對(duì)一定區(qū)域國(guó)土空間開發(fā)保護(hù)在空間和時(shí)間上的安排，包括總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃和相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃。國(guó)土空間規(guī)劃的主要內(nèi)容包括：主體功能區(qū)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃和城鄉(xiāng)規(guī)劃等。國(guó)土空間規(guī)劃框架為“五級(jí)三類”。國(guó)土空間規(guī)劃層級(jí)繁多，內(nèi)容復(fù)雜，在實(shí)施中存在交叉重疊的現(xiàn)象，給國(guó)土空間整體規(guī)劃帶來了困難。尤其在市、縣兩級(jí)的規(guī)劃中，規(guī)劃內(nèi)容多樣，標(biāo)準(zhǔn)不一，存在諸多矛盾。在規(guī)劃實(shí)施中存在管制重疊和管制錯(cuò)位的問題。這些都使國(guó)土空間規(guī)劃難以達(dá)到合理配置國(guó)土資源的目的，降低了國(guó)土空間規(guī)劃的效果。

4、遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃中的具體應(yīng)用

國(guó)土空間是保障人們健康、有序生存的重要土地資源，涉及內(nèi)容相對(duì)廣泛，例如林業(yè)用地、水域以及農(nóng)業(yè)耕地等，而基于現(xiàn)代生活的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)國(guó)土空間進(jìn)行有效的規(guī)劃與設(shè)計(jì)是新時(shí)代背景下建設(shè)生態(tài)文明的重要途徑。對(duì)國(guó)有空間進(jìn)行有效的規(guī)劃能夠最大限度地降低對(duì)土地資源的損耗，有效提升國(guó)土空間的利用效率，而充分發(fā)揮遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用能夠有效提升國(guó)土空間規(guī)劃的完善性和合理性。

4.1無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)航空攝影在國(guó)土空間規(guī)劃中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)是一種用無(wú)線電遙控或自動(dòng)控制的不載人飛行器，其體積可大可小，其上可搭載攝像頭、遙感設(shè)備、微型分光計(jì)、雷達(dá)等多種設(shè)備設(shè)施，以完成遙感、航拍等多種工作。無(wú)人機(jī)航空攝影是遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃中主要應(yīng)用的方式之一，即由無(wú)人機(jī)搭載遙感設(shè)備、攝像設(shè)備從低空或高空對(duì)目標(biāo)國(guó)土空間進(jìn)行遙感拍攝，向地面信息中心傳遞目標(biāo)國(guó)土空間數(shù)據(jù)信息。根據(jù)無(wú)人機(jī)上搭載設(shè)備的功能、精確度不同，無(wú)人機(jī)航空攝影可以直接輸出等高線圖、地形圖、空間三維圖、曲面等不同的國(guó)土空間數(shù)據(jù)模型，可以完成地面信息中心指揮人員發(fā)出的全方位觀察、多角度縮放等指令。無(wú)人機(jī)航空攝影的適用范圍較大，可以用于識(shí)別面積較大的住宅用地、工業(yè)用地、商業(yè)用地、耕地、林地、荒地、濕地、道路，也可以用于識(shí)別目標(biāo)面積較小的人口密集區(qū)域，如住宅、道路。從分辨率上來講，無(wú)人機(jī)航空攝影的分辨率較高，且誤差較小。根據(jù)實(shí)際使用可知，無(wú)人機(jī)航空攝影中分辨率為2.5m的影像誤差在4.2%左右，分辨率為0.5m的影響誤差在0.6%，其精度和準(zhǔn)確性都十分優(yōu)秀，能夠承擔(dān)國(guó)土空間規(guī)劃對(duì)遙感成像的精度要求。

4.2輔助分析國(guó)土空間規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系

遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃工作中的有效運(yùn)用常常會(huì)涉及三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，還需要結(jié)合具體的測(cè)繪工作獲取地表紋理的數(shù)據(jù)，最后根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建模型，加強(qiáng)對(duì)國(guó)土資源的了解。除此之外，遙感技術(shù)還能夠清晰地顯示國(guó)土資源的三維立體模型，輔助分析國(guó)土空間規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系。

4.3補(bǔ)充空間規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)層的數(shù)據(jù)信息

遙感技術(shù)可以將收集到的目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建完整的三維模型，若是在實(shí)際測(cè)繪的過程中目標(biāo)物體地勢(shì)以及地理環(huán)境等相對(duì)較為復(fù)雜，便可以結(jié)合具體的情況采用自動(dòng)建模的方式，采取這樣的方式不僅能夠大幅度提升建模的質(zhì)量和效率，還能有效降低測(cè)繪工作的成本。另外，三維模型以及數(shù)據(jù)信息庫(kù)是搭建完善的三維平臺(tái)的重要前提和條件，并精確地展示三維模型的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。在此過程中，相關(guān)的研究人員需要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的提取與分析，并結(jié)合數(shù)據(jù)信息對(duì)現(xiàn)有的規(guī)劃方案進(jìn)行分析和探究，保障國(guó)土空間規(guī)劃方案的完善性以及合理性。

4.4衛(wèi)星遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃中的應(yīng)用

與無(wú)人機(jī)航空拍攝不同，衛(wèi)星遙感的拍攝范圍更廣，能夠掌握的國(guó)土空間信息更多，能夠從地表溫度、生態(tài)要素、空間分布、時(shí)序演變等多個(gè)方面進(jìn)行綜合遙感監(jiān)測(cè)和分析，能夠滿足不同比例尺成圖要求，數(shù)據(jù)精度高，成本卻大大低于航空相片。衛(wèi)星遙感拍攝雖然數(shù)據(jù)更新周期長(zhǎng)，容易受到云層遮擋，但自動(dòng)化程度高，數(shù)據(jù)獲取速度快且不受氣候和時(shí)間的限制，能夠?yàn)閲?guó)土空間規(guī)劃工作人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。衛(wèi)星遙感外業(yè)調(diào)查需要事先布置好圖根控制點(diǎn)，實(shí)測(cè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，采集地物的邊界，提高國(guó)土空間規(guī)劃的繪圖效果。由于衛(wèi)星遙感的實(shí)距非常遠(yuǎn)，繪圖容易出現(xiàn)圖斑信息誤讀的情況，比如將干涸的河流誤讀為砂石路，將干涸的溝渠誤讀為道路。因此，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)將衛(wèi)星遙感的繪圖與其他渠道獲取的圖像作對(duì)比，必要時(shí)可深入實(shí)地進(jìn)行調(diào)查，不可僅憑主觀推斷，保證國(guó)土空間規(guī)劃的質(zhì)量和效果。

結(jié)論：

綜上所述，遙感技術(shù)在國(guó)土空間規(guī)劃工作中的具體應(yīng)用涉及多個(gè)方面，遙感技術(shù)主要適用于高空作業(yè)，并借助先進(jìn)的飛行器進(jìn)行輔助工作，但是常常會(huì)受到地勢(shì)地形以及其他環(huán)境因素的影響和限制?，F(xiàn)階段在開展國(guó)土空間規(guī)劃工作時(shí)常常會(huì)將遙感技術(shù)與攝影測(cè)量技術(shù)有效結(jié)合，充分發(fā)揮兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，能夠突破環(huán)境以及其他因素對(duì)國(guó)土空間測(cè)繪工作的影響和限制，能夠保障國(guó)土空間規(guī)劃結(jié)構(gòu)體系的完善性與科學(xué)性。這也表明，遙感技術(shù)能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和作用對(duì)國(guó)土空間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，因此相關(guān)研究人員應(yīng)當(dāng)對(duì)遙感技術(shù)的各項(xiàng)功能進(jìn)行深入研究與開發(fā)。

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