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大学视角下遥感如何助力城市规划与建设

作者

雷淑雯

中国地质大学(北京)

引言:在当今城市快速发展进程中,科学合理的规划与建设至关重要。大学作为知识创新与科研的前沿阵地,不断探索新兴技术在城市领域的应用。遥感技术以其独特优势,成为大学研究中助力城市规划与建设的重要手段,为解决城市发展难题提供了新途径。

1.遥感技术在大学研究中的基础认知

1.1 遥感技术原理与特点

遥感技术通过非接触式的传感器获取地表物体的电磁波信息,经处理分析后提取目标特征,为各类研究提供数据支撑。其核心原理是利用不同物体对不同波长电磁波的反射、发射和吸收特性存在差异,通过卫星、飞机、无人机等平台搭载的传感器捕捉这些电磁波信号,将其转化为图像或数据形式。遥感技术具有覆盖范围广的特点,能够快速获取大面积区域的地表信息,突破了传统地面调查的空间限制;时效性强是另一突出优势,通过定期观测可捕捉地表动态变化,及时反映区域发展状况;此外,遥感技术还能实现多尺度、多波段观测,从宏观的城市整体布局到微观的建筑细节,从可见光到红外、微波等不同波段,满足不同研究需求。这种技术能够穿透一定的植被和云层,在复杂天气条件下仍能开展工作,为城市规划与建设提供连续、稳定的数据源。

1.2 大学开展遥感研究的资源与平台

大学作为遥感技术研究与应用的重要阵地,拥有丰富的资源与完善的平台支持相关研究开展。在硬件资源方面,许多大学配备了高分辨率遥感图像处理工作站、无人机遥感系统、地面验证设备等,部分高校还参与卫星遥感数据接收站的建设与运营,能够快速获取各类遥感影像数据。软件平台上,大学普遍引进了专业的遥感图像处理软件,同时依托计算机学科优势自主研发数据处理算法和分析工具,为遥感数据的预处理、解译和应用提供技术支撑。人才资源是大学开展遥感研究的核心优势,高校汇聚了遥感科学、地理信息、城市规划等多学科的专家学者,形成跨学科研究团队,能够从不同角度挖掘遥感技术在城市规划中的应用价值。

2.遥感助力城市规划

2.1 城市土地利用现状分析

遥感技术为城市土地利用现状分析提供了高效、精准的手段,能够全面掌握城市各类用地的分布与特征。通过对高分辨率遥感影像的解译,可以识别城市中的建设用地、耕地、林地、水域等不同土地利用类型,清晰呈现各类用地的空间分布格局。遥感影像的多光谱特性能够帮助区分不同类型的建筑用地,如商业区、工业区的建筑形态和布局存在差异,在遥感图像上呈现出不同的光谱特征和纹理信息,通过解译可准确统计各类建设用地的面积和比例。对于城市中的闲置土地、违法建设用地等,遥感技术能够快速发现并定位,为土地资源监管提供依据。通过对不同时期遥感影像的对比分析,还可以掌握城市土地利用的动态变化情况,了解各类用地的扩展趋势和转换关系,为城市土地利用规划的制定提供全面、客观的基础数据,确保规划方案符合城市土地资源的实际状况。

2.2 城市功能区科学布局

遥感技术通过提供全面的空间信息支撑城市功能区的科学布局,优化城市空间结构。利用遥感影像可以分析城市现有功能区的分布合理性,如通过识别商业区的空间集聚程度、居住区与公共服务设施的空间距离、工业区与居住区的隔离状况等,判断功能区布局是否满足居民生活和城市发展需求。遥感技术能够捕捉城市交通网络的分布特征,分析交通干线与功能区的连接情况,为优化功能区与交通设施的布局关系提供依据,确保功能区之间的交通便捷性。通过对城市热岛效应、绿地分布、环境污染等生态环境要素的遥感监测,可以识别生态敏感区域和环境脆弱区域,在功能区布局中避开这些区域或采取保护措施,实现城市功能与生态保护的协调。

结合遥感获取的人口分布、经济活动等间接信息,能够合理划分城市中心区、副中心、卫星城等功能分区,使各功能区在空间上相互配合,提高城市运行效率。

3.遥感支持城市建设

3.1 建设适宜性评估

遥感技术在城市建设适宜性评估中发挥重要作用,为建设项目选址和布局提供科学依据。通过遥感获取的地形地貌数据,能够分析区域的坡度、坡向、高程等地形特征,判断地形条件是否适合进行大规模建设,避免在坡度较大、易发生滑坡等地质灾害的区域布局重要建设项目。遥感技术可以监测地表覆盖状况,识别植被覆盖度高的区域、水域及湿地等生态敏感区域,评估建设活动对生态环境的潜在影响,在建设适宜性评估中优先保护生态价值较高的区域。利用遥感影像的热红外波段可以分析城市热环境分布,识别热岛效应严重的区域,在建设规划中合理布局绿地和水域,缓解热环境问题。通过遥感技术获取的地质构造和地表稳定性信息,能够评估建设区域的地质安全状况,为避免在地质不稳定区域进行建设提供数据支持,确保城市建设的安全可靠。

3.2 城市发展动态监测

遥感技术能够实现对城市发展过程的动态监测,及时掌握城市建设的进展和变化趋势。通过定期获取城市遥感影像,对比不同时期的影像数据,可以监测城市建成区的扩展情况,了解城市建设用地的增长速度、扩展方向和空间形态变化,掌握城市发展的规模和节奏。遥感技术可以实时监测重大建设项目的施工进度,如城市新区建设、交通枢纽建设、大型公共设施建设等,通过分析施工区域的地表变化,评估项目是否按计划推进,及时发现建设过程中存在的问题。对于城市中的违法建设、违规占地等行为,遥感技术能够快速识别并定位,为城市建设监管提供有力工具。通过对城市发展动态的长期监测,可以总结城市建设的规律和特点,预测城市未来发展趋势,为城市建设规划的调整和优化提供依据,确保城市建设有序推进。

3.3 规划策略实时调整

遥感技术为城市规划策略的实时调整提供数据支持,使规划方案能够适应城市发展的实际需求。通过遥感监测获取的城市建设动态数据,可以与原规划方案进行对比分析,评估规划实施的效果,如城市功能区布局是否达到预期目标、交通网络是否满足实际通行需求、绿地建设是否达到规划标准等。当遥感监测发现规划实施过程中出现偏差,如某区域建设强度超过规划限制、功能布局与实际需求不符等情况时,能够及时反馈给规划部门,为规划策略的调整提供依据。遥感技术能够捕捉城市发展中的新需求和新问题,如随着人口增长出现的教育、医疗设施不足问题,随着产业升级出现的产业用地结构不合理问题等,规划部门可以根据这些信息调整规划策略,优化资源配置。

结束语:大学视角下,遥感技术在城市规划与建设中展现出巨大潜力。其精准的数据获取与分析能力,为城市发展提供了有力支撑。未来,随着大学研究的深入和技术的不断进步,遥感将在城市领域发挥更重要作用,推动城市规划与建设迈向新的高度。

参考文献:

[1]王俊.基于遥感影像助力的城市空间规划系统研究[J].北斗与空间信息应用技术,2025,(01):30-33.

[2]龚晓燕.遥感测绘技术在城市规划与建设中的创新应用[J].住宅与房地产,2024,(06):104-106.

[3]徐蔚.创新卫星遥感监测机制体制助力智慧城市建设[J].城乡建设,2020,(16):18-21.