遙感技術在六安市城市建設規(guī)劃中的應用

朱麗

摘要：隨著遙感技術的不斷成熟，其空間、信息和動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢在城市建設規(guī)劃領域的應用愈加廣泛，有效提高了城市建設規(guī)劃工作的效率和質量。本文以六安市為例，將遙感技術應用于六安市1984年—2018年城市建設規(guī)劃遙感解譯工作中，進行時空對比分析，得到六安市十年間城區(qū)變化數據，結合地面地質調查和其他探測技術，能夠更好地服務于城市建設規(guī)劃。

關鍵詞：遙感技術；城市建設規(guī)劃；時空對比分析

1.前言

城市地質調查是推動城市化進程發(fā)展的重要前提，是城市規(guī)劃建設的重要基礎，具有極為廣泛的社會服務領域。城市地質調查工作復雜繁重，需要多學科、多專業(yè)互相協助工作才能達到最好的效果。遙感技術作為一門地質調查工作手段，幾十年來在地質調查各個領域得到廣泛應用，遙感技術提供的歷史信息以及對野外調查工作依賴性的降低使其在地質調查工作中作用明顯。遙感技術已經成為地質調查工作中必不可少的手段之一，大大提升工作的質量，保證地質調查成果的準確性、真實性[1]。

2.研究區(qū)概況

六安市位于大別山北麓中心，屬于安徽省省會經濟圈副中心城市，區(qū)域交通樞紐，其城市整體結構為“一環(huán)兩心、三軸四區(qū)”：依托城中區(qū)外圍道路，便捷聯系城市各區(qū)；以老城區(qū)為城市中心，在城北新建城市副中心；依托三條主要道路連接老城區(qū)、經濟開發(fā)區(qū)、新城區(qū)；打造四個城區(qū)：城中區(qū)、城北區(qū)、城東區(qū)和淠河西區(qū)[2]。2018年召開的《六安市城市總體規(guī)劃（2008-2030年）實施評估及修改建議報告》中對于六安城區(qū)發(fā)展方向：“向東主動推進，向北積極延伸，向西跨河拓展，向南逐步完善”，構建未來六安中心城區(qū)的整體空間結構，將城市的發(fā)展重心向東、向北轉移，適當向西發(fā)展，從空間結構上保障城市布局的合理性，為城市發(fā)展提供充足的空間。

3.數據源與工作方法

本次城市擴展研究結合遙感科學和環(huán)境地質科學相關理論知識為基礎，以理論分析、資料調研和技術研究相結合的方式開展。本文通過遙感影像的光譜、紋理、幾何等影像特征和地學特征信息，采用模糊分類和邏輯規(guī)則推理等地學分析方法解譯六安市城區(qū)空間信息；采用高分辨率遙感影像進行監(jiān)督類獲得土地利用信息[3，4]。

3.1數據源選擇

（1）1984年至2018年六個時期的LANDSAT系列衛(wèi)星遙感數據，其中1984年至2011年的遙感影像數據從LANDSAT5獲取的MSS數據共5幅，分辨率為30m；2018年遙感影像數據從LANDSAT8獲取，通過融合后分辨率為15m。

（2）中國高分辨率遙感影像數據，包括2018年的高分一號PMS的2m分辨率影像、高分一號03星2m分辨率影像、高分六號PMS的2m分辨率遙感影像數據。各年份數據基本情況如表1所示。

本文以多源遙感數據為主要信息源，包括Landsat數據、高分一號、高分六號等數據，輔以DEM數據、基礎地理數據，對工作區(qū)進行遙感解譯和提取。影像預處理主要技術路線如圖1。

3.2.2遙感圖像監(jiān)督分類

監(jiān)督分類總體上一般可分為四個過程：定義訓練樣本、執(zhí)行監(jiān)督分類、評價分類結果和分類后處理。其中，評價分類結果和分類后處理的順序可以根據實際情況進行調整。

（1）定義訓練樣本

ENVI中是利用ROI Tool來定義訓練樣本的，也就是把感興趣區(qū)當作訓練樣本。因此，定義訓練樣本的過程就是創(chuàng)建感興趣區(qū)的過程。

（2）執(zhí)行監(jiān)督分類

根據分類的復雜度、精度需求等選擇一種分類器。在Toolbox工具箱中，選擇Cassication/Supervised Classification/分類器類型，結合目視解譯和地面調查數據進行結果檢驗[5]。

4.遙感解譯成果

4.1城區(qū)發(fā)展變化

本次首先使用目視解譯手段，利用遙感影像對六安市城區(qū)規(guī)模進行解譯，解譯時間從1984年至2018年。解譯結果如圖2至4所示。

4.2土地利用類型

對2018年5月份高分六號遙感影像進行監(jiān)督分類地物分類，得到土地利用現狀圖如圖5所示。結合六安市建筑物歷史數據，對比2008年與2018年兩年的建筑用地數據得到對比圖如圖6所示，十年間工作區(qū)內建筑用地面積明顯增大，且圍繞城區(qū)向外圍擴散發(fā)展，六安市城區(qū)面積不斷擴張。

5.數據分析

由歷年衛(wèi)星時序圖可知，在1984年至2018年研究時間段內，六安市城區(qū)居民生活用地的主要擴展區(qū)域在城區(qū)的北部和西部，沿淠河南岸發(fā)展。六安市城區(qū)的工業(yè)用地主要擴展趨勢為東部的三十鋪工業(yè)園、西南方向的城南工業(yè)園、東北方的城北工業(yè)區(qū)，淠河北岸的工業(yè)區(qū)也在近幾年開始逐漸發(fā)展起來。各時間段工業(yè)用地主要擴展方向如表2所示。通過計算得到各年份六安城區(qū)面積，并計算每年的城市面積擴展面積和擴展速度；六安市年均擴展面積和速度如表3所示。

六安市城區(qū)面積在逐年擴大，且擴展面積在逐年增加，2011年至2018年間年均擴展面積達到了631.69hm2。但城區(qū)規(guī)模年均擴展速度在2004年至2011年達到高峰，年均增長16.81%。即六安市城區(qū)面積在1984年至2011年間在加速擴展，2011年至2018年間雖在繼續(xù)擴展，且擴展面積絕對量在逐年增大，但擴展速度相對有所放緩。如圖7所示。

根據整個工作區(qū)內建筑物分布圖可得2008年～2019年十年間工作區(qū)內建筑物占地情況表4所示。

6.結論

六安市城區(qū)面積在1984年至1998年間低速、勻速擴展，自1998年至2004年城區(qū)面積擴展開始增速，2004年至2011年間高速擴展，2011年至2018年城市擴展速度趨于平穩(wěn)。整個研究時間段內，城市擴展區(qū)域主要集中于工業(yè)園區(qū)及新開發(fā)的居民生活用地區(qū)塊。2019年六安市城市面積約11367hm2，對比歷年數據，2019年六安市城區(qū)規(guī)模年均擴展速度相比上一年略微增長。

參考文獻：

[1]李佳.淺析遙感技術的應用與發(fā)展歷程[J].自然科學. 2000（03）：75-77.

[2]彭海輝.遙感技術在六安市礦山地質環(huán)境調查中的應用方法研究[J].西部資源， 2019， 90（03）：152-154.

[3]DZT 0306-2017城市地質調查規(guī)范.

[4]宋立東，佟智強，曹會，溫秋園.遙感技術在牡丹江城市地質調查中的應用[J].城市地質， 2020， 15（04）：446-450.

[5]張妍，徐歡，黃嘉艇.光學遙感影像在土地分類中的應用[J].四川建材， 2020， 46（11）：84-85.