遙感技術在城市用地變化檢測中的應用

周道琴

摘 要：隨著我國科技技術的飛速發展，目前我國遙感技術也越來越成熟，應用的范圍也越來越廣泛。本文主要針對遙感技術應用于城市用地變化檢測，輔助城市用地違法監管，并探索分析城市擴展趨勢。

關鍵詞：遙感技術;建筑物;變化監測

一、緒論

隨著國家經濟社會的高速發展，城鎮化的快速推進，對建設用地的需求越來越大，經濟發展和優良耕地保護的矛盾日益突出，經濟建設侵蝕耕地的情況時有發生，同時土地資源利用效率低等問題日益突出。進行用地變化檢測的目的和意義主要有以下幾方面：一是嚴格規范管理，確保堅守“耕地紅線”，促進經濟平穩較快發展;二是更加積極主動服務，結合土地利用規劃和計劃管控、用地審批和供應、耕地保護和集中連片土地整理、加大執法監察力度等工作需要，高效率貫徹落實關于“保增長保紅線行動”的目標任務;三是嚴格執行節約集約用地的標準，以更實、更快、更有力的監管手段使穩定化、常態化的土地管理秩序不亂。

本文引用了遙感技術來輔助用地監管工作，提升監管范圍和效率，降低成本，并且借助技術手段搜集到更多有利的證據資料，做好我國城市用地的保護。

二、遙感技術的概念與特點

遙感技術起于20世紀的60年代，主要是利用各種傳感儀器對遠距離目標輻射和反射的電磁波信號，經收集、處理從而產生影像信息。目前遙感技術已經廣泛應用于各種領域當中，比如：國土調查、林業調查、城市建設規劃、城市用地監管等。

遙感技術主要有三個特點。首先是觀測的范圍廣，它一次成像可覆蓋較大的區域，同步觀測范圍較廣，遠遠超過人類的視力范圍;其次是時效性，隨著越來越多的遙感衛星發射成功，對大區域數據獲取效率大幅提升，這是人工所不能比擬的;最后是數據的準確性、綜合性以及約束性，遙感技術可以以一定的周期對同一區域進行重復觀測，這為城市用地的變化監測提供了數據基礎。

三、遙感技術用于城市用地變化檢測的應用流程

（一）數據源的選取和處理

不同的遙感系統在時間、空間、光譜和輻射分辨率上有差異顯著。在變化檢測前，需要預先對目標區域內的被檢測對象進行分析，充分了解被檢測對象的空間分布特征、波譜反射、輻射特征和時相變化。同時，需要了解遙感影像自身的特性，綜合二者，以選擇合適的遙感數據源。

此外，外部環境也是影響變化檢測的重要因素之一。為了排除非目標變化信息對變化檢測的干擾，有效的提取變化信息，遙感數據源的選擇必須在時間、空間、光譜等方面與檢測目標對應，并盡量選擇同一遙感系統數據源以減小外部因素影響。同時，為了盡可能減少或消除環境影響，提升變化檢測的可靠性和準確度，必須對變化前后的遙感影像進行的空間配準和輻射歸一化處理。常見的輻射歸一化處理方法有直方圖匹配法、自動散點控制回歸法、主成分分析法等。

（二）變化圖斑的提取

基于遙感影像的變化檢測是將不同時相的遙感影像作為比較的基礎數據源，通過分析得到地物的變化信息，變化信息獲取是其中的關鍵和核心步驟。從不同的角度去分析就可以得到不同分類檢測方法。從是否進行分類的角度分為分類前變化檢測和分類后變化檢測;從檢測層次的角度可以分為像元級變化檢測、特征級變化檢測和目標級變化檢測;從算法角度可以分為：基于圖像代數運算、基于圖像變換、基于圖像分類、基于結構特征分析、基于直接分析法、基于多通道數據變換的變化檢測等。

而在城市建筑物變化檢測中，變化的主要因素是人類活動導致，建筑物的材質一般由水泥、磚瓦、瀝青、金屬等構成，和植被、水體、裸地在影像光譜特性上易于區分，可以通過構建歸一化建筑指數、差值建筑用地指數等建筑物提取指數來提取建筑物變化信息，進行精度評價，對提取的信息進行處理，對所得數據進行分析和整理，以此來輔助檢測城市違章建筑，探究城市建筑物發展變化趨勢。下圖表示信息提取的流程圖：

（三）外業核查

外業核查是一項非常重要的任務，是通過實地調查來確認所提取的變化圖斑真實性和現勢性的方法。核查主要是將變化圖斑疊加遙感影像圖作為工作底圖，實地比對與工作底圖的一致性，填寫核查記錄表，并拍攝近景遠景兩張現場照，照片應盡量反應變化圖斑現狀特征。核查的一般流程是對檢測的變化圖斑進行抽樣，確定核查樣本量;收集核查區域地圖資料等，規劃核查路線;現場核查，填寫核查記錄表，拍攝現場照片。

四、遙感技術輔助違法用地檢測

違法建設為城市規劃帶來諸多的不良影響，而遙感技術加入到城市違法用地監測中，有效的改善了土地濫用的現象。

首先利遙感監測可以進行實時更新數據，方便工作人員的查看;其次是有利于改善執法過程中監察的狀況，避免了一些相關人員參與到違法當中去;最后是有利于遏制城市用地違法建設現象的發生，遙感技術實時更新，觀測的范圍非常廣，因此只要有非法行為的出現，信息就會立刻傳送到執法部門，從而將不法分子的想法遏制在搖籃中。

五、結語

總而言之，監管部門借助遙感技術這一創新行為，可有效的改善城市違法用地的現象，使得監管過程變得更為高效便利。相信遙感技術的不斷進步可以為更多行業所應用，更好地服務我國經濟社會發展。

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