遥感技术与城乡规划的融合实践研究

遥感技术与城乡规划的融合实践研究

何伟杰

广州市白云区

摘要：城乡规划多纳入公共政策范围，在现代社会应用广泛，对区域建设和发展具有突出影响，这就需要提升城乡规划工作的科学性，遥感技术在此背景下得到关注和运用。《中华人民共和国城乡规划法》明确提出应加强技术运用，提升城乡规划工作的质量、效率[1]。各地在遵守相关法律法规的同时，也在积极寻求提升工作成效，因此遥感技术的运用比较广泛。为进一步发挥技术优势、推动遥感技术与城乡规划的融合实践，有必要就二者融合实践的思路、方法等进行研究。

关键词：遥感技术；城乡规划

1 遥感技术与城乡规划概述

1.1 遥感技术

遥感技术（Remote Sensing Technique,RS）出现于20世纪60年代，是英文“远距离感知技术”的简称。此技术主要强调利用电磁波原则，根据目标对象对光谱吸收情况的差异，了解反馈的光谱信息，据此评估目标的特点，并形成影像。由于不同物质在相同光谱下的成像各有差异，相同物质在不同时间范围内的成像情况也有不同，遥感技术往往可获取较客观、精准的远程图像，广泛用于土地规划、地理测绘等工作[2]。

1.2 城乡规划

城乡规划是一种公共管理活动，包括城镇体系规划、城市规划、镇规划、乡规划和村庄规划等部分，其核心目的是借助科学统筹、全程管理、有效跟踪，为区域内的社会建设工作提供有效指导，促进区域经济建设，提升土地使用的合理性，并优化空间布局、提升区域宜居性等[3]。

2 遥感技术与城乡规划的融合实践

2.1 融合实践思路和基本流程

遥感技术与城乡规划的融合实践，思路上强调多技术联用，搭建基于城乡规划需要的工作系统，包括基站、数据处理中心等，关键点在于数据的传输、处理和模型建设。辅助技术包括可视化技术、有线通信技术、三维建模技术等。

在一般性的城乡规划工作中，以航拍飞机作为执行单元，搭载工作设备（即遥感光谱探测设备），对既定范围内的各类目标进行信息收集，之后借助实时通信，与地面站、卫星系统进行交互，确定定位精准、数据传输实时准确。由地面基站进行位置校正，各类信息则进入数据处理中心，由工作人员借助信息快速进行模型建设，形成三维或二维图像。为保证准确性可反复进行多次探测，生成最终的工作图，通常一轮信息收集的时间在16 h以内[4]。

2.2 融合实践方法

2.2.1 基站建设

各地城乡规划工作一般是持续开展的，遥感技术的运用也会持续多年，这就需要提供足以持续辅助遥感技术与城乡规划融合实践的基础设备，其中又以基站的作用最为突出，所有基站的建设均是永久性的，因此在选址上需要考虑远离电磁干扰，便于与卫星和数据处理中心进行交互，基站不能在金属矿山、架空线路以及输电设备附近。原则上选取地势较高、较空旷的地位为宜。基站的数目一般为6～8座，如果区域地形特殊、规划要求较低，也可建设4～5座基站，各基站在空间距离上应比较均衡，理论上不宜少于5 km。完成基站建设后应进行通信能力测试，确保数据传输质量可靠、效率理想[5]。

2.2.2 卫星通信

遥感技术对卫星通信活动的依赖性较高，通常需要6～12颗卫星对地面工作进行定位，以保证数据收集、处理的精准性。但各地进行城乡规划、应用遥感技术时，无需独立进行卫星作业的安排，各工作中的通信卫星即可提供定位服务。地面部分的管理要点在建设天线阵，以完成卫星信息的接收，原则上每一个地面基站均应设置独立的天线阵，每一个天线阵包括若干阵元，可建设天线标校设施进行辅助，确保所有阵元（即接收天线）的仰角得到5°以上，提升单个基站的接收范围[6]。

2.2.3 地面通信

地面部分的通信工作包括无线模式和有线模式两种，大部分基站和基站之间的通信为无线形式，基站与人员的通信也采用无线形式，由于基站建设本身远离干扰源，无线通信也能保障证通信质量，且提升了工作（尤其是基站和人员）的灵活性。其他通信作业需要采用有线模式，包括数据处理中心、计算机之间的一般交互等，以保证传输效率和质量为基本着眼点。在建设地面工作设施时，可预先做出规划，通信技术目前已经比较成熟，给予有效规划以保证建设效果。执行终端内部通信也均采用有线模式，如无人机内信息收集设备和数据处理结构的通信等。无人机与通信基站之间的交互，采用无线模式，但与其他通信活动选取不同的频段，以控制互扰问题。

2.2.4 数据处理

数据处理包括两个部分，一是交互和数字化转化，二是建模。由无人机等执行终端、卫星等定位结构、通信基站等工作结构，负责遥感所获信息的基础性处理，无人机所获的数据和卫星定位信息同步传输给通信基站，基站进行数据的简单加工后，对其进行必要加强，再将信息提供给数据处理中心。数据处理中心对信息进行数字化转化，使其变为可以直接读取的数字化信息，由人员对该类信息进行精加工，生成基于数据的遥感信息三维模型、二维图像。为实现上述功能，要求在地面进行通信建设、基础设施建设，并利用集成技术使各部分工作能够纳入统一的管理系统内[8]。如果规划活动要求较高，可能需要对相同区域进行多次信息收集，历次收集的信息在处理方式上是相同的，但需要单独进行处理，以求最大化保证信息的准确性。

2.3 遥感技术与城乡规划融合实践优势

遥感技术与城乡规划融合实践的优势集中于3个方面，分别是效率高、成本低、适用性较强。

2.3.1 效率方面

默认通信卫星高度为900 km，执行终端（无人机）的飞行高度为10 km，单次作业可以获取2.5万～3.0万km2内的常规信息，全球范围内的信息收集可在15～18 d之内完成，较此前的地理信息收集、测绘等工作优势十分明显，效率很高。区域级的规划活动也可在此模式下受益，以较短时间完成目标地区的城乡规划信息收集、建模等工作。

2.3.2 成本方面

遥感技术应用于城乡规划，本身并不是降低作业成本，大量现代技术的运用反而会使单次工作的成本提高，但由于通信卫星、地面基站以及数据库建设等工作，均可持续为当地及其他地区的城乡规划，以及地理信息收集、水文气象管理等工作提供帮助，技术应用的社会效益很高，使单次作业的成本均摊到后续各类管理活动中，反而可以得到控制，具有长期层面的积极价值。此外，由于遥感技术与城乡规划融合实践活动大大提升了工作效率，时间成本、人力成本也相对较低。

2.3.3 适用性方面

各地城乡规划工作带有一定的相似性，一套卫星定位系统往往可以广泛为全国各地的规划工作提供定位服务，保证了遥感技术能够在各地的城乡规划中得到广泛应用。进一步分析发现，农业、林业、地质、地理、水文、气象、测绘、环境保护等与城乡规划相关的工作，均已经不同程度地应用了遥感技术，也是其适用性较广泛的一个证明，为遥感技术与城乡规划融合实践提供了更多的思路。

结语

综上所述，遥感技术与城乡规划的融合实践具有突出价值，能够服务城乡规划管理工作，提升管理效率。思路上强调多技术的联用，方法上则强调以早期规划支持中期运作、后期运维，对资金和技术的要求均较高。结合辽宁省BX市的工作经验，可知遥感技术与城乡规划的融合实践能够快速完成信息收集，精准性高，管理成本也较低。未来遥感技术与城乡规划的融合实践应关注现有不足，从成本控制、技术研发的角度进一步寻求突破，提升城乡规划以及其他工作效率和质量，服务社会建设。

参考文献

[1] 赵海峰,郭荣彬,燕莹莹,等.测绘地理信息技术在村镇规划中的应用[J].工程技术研究,2022,7(7):99-101.

[2] 代一伟.遥感技术在城市建设规划中的应用[J].技术与市场,2022,29(1):80-81.

[3] 王小鸽,胡洪涛.遥感技术在城市热岛效应分析及规划中的应用[J].中国科技信息,2020(19):51-52.

[4] 颜晓友.卫星遥感数据在城乡规划动态监测中的应用[J].房地产世界,2020(16):29-30.