馮偉明 屠志勇 盧 濤
(1.邯鄲市地理信息中心,河北 邯鄲 056002; 2.邯鄲市規劃設計院,河北 邯鄲 056002)
近年來,遙感技術(RS)與地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)等3S技術迅猛發展,3S技術在社會經濟生活中的應用日益廣泛。尤其是隨著遙感技術的快速發展,遙感影像數據精度越來越高,價格越來越低,遙感技術的應用逐漸從“貴族”轉向“平民”。目前,遙感影像在城鄉規劃管理、國土資源管理、防災減災、突發緊急事件處置等方面的應用越來越廣泛和深入。在城鄉規劃管理方面,遙感影像被廣泛應用于指導城市發展布局、輔助規劃審批與決策、城市建設現狀研究、舊城改造與古城保護、城鄉規劃實施情況評估、城鄉規劃違法監察等管理工作中。本文以遙感影像在邯鄲城鄉規劃管理中的應用舉例說明。
2003年,建設部首批選定邯鄲等10個城市,應用衛星遙感技術等先進的高科技手段,配合規劃行政主管部門對重點城市、國家級歷史文化名城和重點風景名勝區實施動態監測,以此監督和促進各地城市和風景名勝區建設嚴格按規劃科學有序進行,拉開了遙感影像在邯鄲市城鄉規劃工作中應用的序幕。2005年,根據邯鄲市第四期城市總體規劃編制需要,邯鄲市城鄉規劃局組織開展了中心城區規劃控制區地質勘察,采用法國SPOT5衛星,對邯鄲市5 600 km2進行了遙感影像數據采集(數據精度2.5 m)。2008年,根據工作需要利用美國快鳥(quickbird)衛星開展了邯鄲市中心城區1 200 km2衛星遙感影像數據獲取(數據精度0.6 m)。2010年,配合全省三年大變樣工作需要,開展了邯鄲城市規劃建設區500 km2航空遙感影像采集工作(數據精度0.05 m)。2012年,為了配合城市四期總規的實施,利用美國快鳥(quickbird)衛星開展了中心城市2 200 km2衛星遙感影像采集工作(數據精度0.6 m)。基本形成了以2年為周期的遙感數據采集頻率。
在開展城市總體規劃設計之前,必須對規劃區內地下水的類型、埋藏、徑流,以及地震地質背景、基本烈度等地質情況進行地質勘察,對規劃區內各場地的穩定性和工程建設適宜性作出評價,并為確定城市的性質、發展規模、城市各項用地的合理選擇、功能分區、發展強度和各項建設的總體部署,及編制各項專業總體規劃提供工程地質依據。在邯鄲市第四期城市總體規劃的工程勘察工作中,工作人員以遙感影像的解析成果為基礎,結合其他勘察方法,開展了工程地質特征分區、工程建設穩定性分類和工程建設適宜性分類等工作。這種應用遙感影像開展工程地質勘察的方法不僅可以減少野外工作量,縮短工期,還可以為城鄉規劃提供更為可靠的工程地質資料。
“城鎮建設三年大變樣”“城鎮建設三年上水平”“規劃編制年”“基層建設年”等一系列重大城鎮規劃建設工作的開展,需要在短時間內完成大量的高水平的規劃編制工作。但是邯鄲市正處在城鎮化快速發展階段,城市拆遷建設量非常大,傳統的地形圖(DLG)生產和更新周期很難滿足規劃編制對地形圖現勢性的需求。而且,很多村莊沒有大比例地形圖,也很難在短時間之內完成村莊的地形圖測繪工作,影響了新民居等村莊規劃編制工作的開展。為了解決這些問題,邯鄲市針對規劃編制的需要,開展了兩次遙感影像采集工作,利用遙感影像生產更新周期短、費用低等優點,彌補了地形圖覆蓋范圍不夠、更新不及時的缺點,在多項規劃中替代或輔助地形圖作為規劃基礎底圖,為規劃編制提供了必要的現勢空間數據,為順利完成各項規劃編制工作發揮了作用。
對規劃建設區內的現狀建筑物進行統計、普查可以更加清楚的掌握城市建設現狀,合理指導城市建設發展,有效避免出現盲目攀比、私搭亂建等情況的出現。邯鄲市的現狀建筑普查工作,應用了遙感影像的直觀性和客觀性,以高分辨率遙感影像圖為基礎,在遙感影像圖中,城市建筑以棟為單位、村莊建筑以戶為單位進行編號,并對這些建筑進行逐棟逐戶的測量、登記、拍照、錄像,“固定”遙感影像拍攝時的建筑現狀,為遙感影像拍攝時的所有現狀建筑都逐一建立檔案,將這些檔案與遙感影像圖錄入空間信息庫,為實現現狀建筑物動態更新監管、合理指導邯鄲城市建設發展提供了數據基礎。
遙感影像的直觀性和客觀性還可以應用于村莊拆遷。隨著城市建設范圍的不斷擴展,很多村莊會被納入城市建設用地,被納入城市建設用地時,政府會根據房屋建設年代、建筑物的新舊等情況的不同進行區分補償。在確定房屋建筑的建設年代,制定合理的拆遷補償標準時,可以充分利用不同時期的高清晰遙感影像圖,根據不同時期遙感影像圖中所拍攝到的建筑物,大致確定房屋建筑的建設年代,按照建設年代不同給予不同的補償標準。
為了更好的了解邯鄲市的城市發展狀況,我們在歷年的遙感影像圖上繪制出城市建設發展邊界,并將這些遙感影像圖進行疊加分析,用不同顏色表示不同年代的城市建設情況,從而得到了邯鄲市歷年城市空間形態變化圖。通過城市空間形態變化圖,可以直觀的了解邯鄲市歷年的城市建設速度和發展方向,對科學評估邯鄲市城鄉規劃實施情況,合理指導邯鄲市城市發展提供了重要的數據支持。
邯鄲市城鄉規劃局開展的數字規劃建設,將遙感影像數據納入城鄉規劃空間信息庫,利用地理信息系統,實現與各類規劃編制成果數據、規劃審批紅線數據、現狀地形圖數據等多源數據疊加,幫助規劃管理人員更方便、快捷的了解現狀與規劃情況,更加科學合理的開展規劃審批決策工作。相比于傳統的地形圖(DLG),遙感影像圖對地物的表現更直觀、內容更豐富。用遙感影像圖取代地形圖作為規劃管理現場踏勘,可以使規劃工作人員更方便快捷地了解現狀情況,制定更準確合理的規劃方案。遙感影像還可以應用于城鄉規劃違法監察工作。通過歷年遙感影像的對比,發現遙感影像變化圖斑,將圖斑與城市總規、控規對比,及時發現并制止各類違法建設行為。
近年來,城市三維建設以其直觀性、立體化的優勢,在城鄉規劃工作中發揮著越來越重要的作用。遙感影像可以獲取數字高程模型(DEM)、數字正射影像(DOM)、數字表面模型(DSM)等多源地面數據。數字高程模型(DEM)表達地形起伏,數字正射影像(DOM)表示城市地面真實建設情況,數字表面模型(DSM)與現場照相貼圖相結合生成城市建筑三維模型,三者相互融合就可以快速準確的完成城市三維模型建設工作,再加上必要的建筑物屬性等信息就可以直觀立體的輔助城鄉規劃設計審批決策等工作。
遙感影像在邯鄲市城鄉規劃工作中的廣泛應用,充分證明了遙感影像是城鄉規劃工作不可或缺的重要基礎資料,遙感技術也為城鄉規劃工作提供了更加科學的方法和更為有效的手段。隨著遙感技術的不斷發展,以及我們對遙感影像在城鄉規劃工作中應用范圍和深度的不斷研究、探討,遙感影像必將在城鄉規劃工作中發揮更大作用。
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