遙感技術(shù)在六安市城市建設(shè)規(guī)劃中的應(yīng)用

朱麗

摘要：隨著遙感技術(shù)的不斷成熟，其空間、信息和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì)在城市建設(shè)規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，有效提高了城市建設(shè)規(guī)劃工作的效率和質(zhì)量。本文以六安市為例，將遙感技術(shù)應(yīng)用于六安市1984年—2018年城市建設(shè)規(guī)劃遙感解譯工作中，進(jìn)行時(shí)空對(duì)比分析，得到六安市十年間城區(qū)變化數(shù)據(jù)，結(jié)合地面地質(zhì)調(diào)查和其他探測(cè)技術(shù)，能夠更好地服務(wù)于城市建設(shè)規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；城市建設(shè)規(guī)劃；時(shí)空對(duì)比分析

1.前言

城市地質(zhì)調(diào)查是推動(dòng)城市化進(jìn)程發(fā)展的重要前提，是城市規(guī)劃建設(shè)的重要基礎(chǔ)，具有極為廣泛的社會(huì)服務(wù)領(lǐng)域。城市地質(zhì)調(diào)查工作復(fù)雜繁重，需要多學(xué)科、多專業(yè)互相協(xié)助工作才能達(dá)到最好的效果。遙感技術(shù)作為一門地質(zhì)調(diào)查工作手段，幾十年來在地質(zhì)調(diào)查各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，遙感技術(shù)提供的歷史信息以及對(duì)野外調(diào)查工作依賴性的降低使其在地質(zhì)調(diào)查工作中作用明顯。遙感技術(shù)已經(jīng)成為地質(zhì)調(diào)查工作中必不可少的手段之一，大大提升工作的質(zhì)量，保證地質(zhì)調(diào)查成果的準(zhǔn)確性、真實(shí)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(huì)經(jīng)濟(jì)圈副中心城市，區(qū)域交通樞紐，其城市整體結(jié)構(gòu)為“一環(huán)兩心、三軸四區(qū)”：依托城中區(qū)外圍道路，便捷聯(lián)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(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、新城區(qū)；打造四個(gè)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(shí)施評(píng)估及修改建議報(bào)告》中對(duì)于六安城區(qū)發(fā)展方向：“向東主動(dòng)推進(jìn)，向北積極延伸，向西跨河拓展，向南逐步完善”，構(gòu)建未來六安中心城區(qū)的整體空間結(jié)構(gòu)，將城市的發(fā)展重心向東、向北轉(zhuǎn)移，適當(dāng)向西發(fā)展，從空間結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)源與工作方法

本次城市擴(kuò)展研究結(jié)合遙感科學(xué)和環(huán)境地質(zhì)科學(xué)相關(guān)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以理論分析、資料調(diào)研和技術(shù)研究相結(jié)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(xué)特征信息，采用模糊分類和邏輯規(guī)則推理等地學(xué)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(jìn)行監(jiān)督類獲得土地利用信息[3，4]。

3.1數(shù)據(jù)源選擇

（1）1984年至2018年六個(gè)時(shí)期的LANDSAT系列衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，其中1984年至2011年的遙感影像數(shù)據(jù)從LANDSAT5獲取的MSS數(shù)據(jù)共5幅，分辨率為30m；2018年遙感影像數(shù)據(jù)從LANDSAT8獲取，通過融合后分辨率為15m。

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

本文以多源遙感數(shù)據(jù)為主要信息源，包括Landsat數(shù)據(jù)、高分一號(hào)、高分六號(hào)等數(shù)據(jù)，輔以DEM數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，對(duì)工作區(qū)進(jìn)行遙感解譯和提取。影像預(yù)處理主要技術(shù)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(gè)過程：定義訓(xùn)練樣本、執(zhí)行監(jiān)督分類、評(píng)價(jià)分類結(jié)果和分類后處理。其中，評(píng)價(jià)分類結(jié)果和分類后處理的順序可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

（1）定義訓(xùn)練樣本

ENVI中是利用ROI Tool來定義訓(xùn)練樣本的，也就是把感興趣區(qū)當(dāng)作訓(xùn)練樣本。因此，定義訓(xùn)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(jù)分類的復(fù)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(jié)合目視解譯和地面調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果檢驗(yàn)[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(duì)六安市城區(qū)規(guī)模進(jìn)行解譯，解譯時(shí)間從1984年至2018年。解譯結(jié)果如圖2至4所示。

4.2土地利用類型

對(duì)2018年5月份高分六號(hào)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類地物分類，得到土地利用現(xiàn)狀圖如圖5所示。結(jié)合六安市建筑物歷史數(shù)據(jù)，對(duì)比2008年與2018年兩年的建筑用地?cái)?shù)據(jù)得到對(duì)比圖如圖6所示，十年間工作區(qū)內(nèi)建筑用地面積明顯增大，且圍繞城區(qū)向外圍擴(kuò)散發(fā)展，六安市城區(qū)面積不斷擴(kuò)張。

5.數(shù)據(jù)分析

由歷年衛(wèi)星時(shí)序圖可知，在1984年至2018年研究時(shí)間段內(nèi)，六安市城區(qū)居民生活用地的主要擴(kuò)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(kuò)展趨勢(shì)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(shí)間段工業(yè)用地主要擴(kuò)展方向如表2所示。通過計(jì)算得到各年份六安城區(qū)面積，并計(jì)算每年的城市面積擴(kuò)展面積和擴(kuò)展速度；六安市年均擴(kuò)展面積和速度如表3所示。

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

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

6.結(jié)論

六安市城區(qū)面積在1984年至1998年間低速、勻速擴(kuò)展，自1998年至2004年城區(qū)面積擴(kuò)展開始增速，2004年至2011年間高速擴(kuò)展，2011年至2018年城市擴(kuò)展速度趨于平穩(wěn)。整個(gè)研究時(shí)間段內(nèi)，城市擴(kuò)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(duì)比歷年數(shù)據(jù)，2019年六安市城區(qū)規(guī)模年均擴(kuò)展速度相比上一年略微增長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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

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

[3]DZT 0306-2017城市地質(zhì)調(diào)查規(guī)范.

[4]宋立東，佟智強(qiáng)，曹會(huì)，溫秋園.遙感技術(shù)在牡丹江城市地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用[J].城市地質(zhì)， 2020， 15（04）：446-450.

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