文档介绍：遥感在城市建设中的应用
周贵强
(贵阳市测绘院贵阳市遵义路4号 550002)
摘要:本文在简单阐述遥感的基本原理和分析方法的基础上,着重说明了遥感在现代城市建设中的应用。文章主要从城市测绘、城市规划、城市公共安全系统、城市环境监测等方面来举例说明。最后简单说明遥感与城市地理信息系统的关系。关键词:遥感地理信息系统城市建设
在信息时代,城市建设与信息技术密不可分,更离不开地球科学的支持。3S(遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS的简称)技术使地球科学得到前所未有的发展和广泛的应用。随着遥感技术的不断发展和成熟,它已经成为获取地球表面信息的最重要方式。在现代城市建设中发挥着重要作用。
一、遥感的基本原理及分析方法
遥感(Remote Sensing),即“遥远的感知”。即远距离不接触“物体”而获得其相关信息[1]。遥感通过电磁波、力、声波等形式采集数据。应用最多的是以电磁波方式获取数据。因此,遥感的理论基础是电磁辐射与地表的相互作用。
电磁波遥感分为被动遥感和主动遥感。被动遥感主要利用太阳辐射能——通过照相机或多光谱扫描仪记录地表反射或发射的电磁辐射;主动遥感——人为发出电磁能量,并记录其返回的辐射能,常见的雷达就属于主动遥感。其中,主动遥感的过程大致如下:太阳辐射能——通过大气传播
(衰减)——部分到达地面的辐射波段与地表物质相互作用——再次进入大气传播——被遥感仪器记录地表 1
反射或发射的电磁辐射——得到图像数据——对图像数据进行处理、分析、解译——得到各种信息产品——分发给不同应用部门进行使用。
地球表面特征十分复杂,不同波段的能量到达地表后,被选择性地反射、吸收、透射、折射等。即使同一物体在不同状态下与电磁波的作用都不尽相同。遥感正是利用物质对电磁波的不同作用表现,进行大量的实验研究后,得到不同物质对电磁波的响应关系,从而能够通过对记录的电磁波谱特征进行反解得到地球表面的信息。
对遥感图像的分析处理的方法主要是目视法、计算机自动处理、人机交互法。处理方式按照遥感解译的组织方法和实施条件可以分为:(1)野外解译——在实地进行图像解译;(2)飞行器目视解译——在飞机上识别地物;(3)室内解译;(4)综合解译——以上两种以上的方式相结合。
1、遥感在城市测绘中的应用。
随着遥感技术的不断发展和提高,遥感卫星的地面分辨率已经达到前所未
有的精度。如SPIN-2拍摄的影像达到2米分辨率,IKONOS和ORBVIEW数据的地面分辨率为1米,QUICK 。随着遥感卫星地面分辨率的不断提高,精准遥感的应用也越来越广泛。城市测绘正是需要利用高精度的卫星遥感图像进行城市基础地理数据的获取。城市的典型地物主要有植被、水体、
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道路、建筑物等。高分辨率卫星遥感影像可以准确识别各种植被、道路质地(水泥路、沥青路等)以及不同材料的屋顶的建筑物等。目前、利用高精度卫星遥感影像图实现了大比例尺地形图的更新,大大提高了城市基础地理数据的更新能力。一些部门已经开始利用卫星遥感图像进行1:5000地形图测量的尝试和应用。近年发展起来的干涉合成孔径雷达技术(INSAR),提供了获取地面三维信息的全新方法,即利用干涉雷达提取地形数字高程模型(DEM)[2]。该方法具有全天时、全天