遙感圖像檢測與識別用于節約型校園評價體系的可行性分析

摘 要：節約資源是當今世界熱切呼吁的一大主題，也是我國的基本國策，我國建筑總能耗約占社會終端能耗的20.7%，建筑節能是我國節能減排工作的重點。自改革開放以來，中國政府已頒布了多項法律法規對節能指標、節能監管體系等作了明確的規定。而高校作為資源消耗量大的大型公共建筑、作為教育科研及社會服務的重要基地，應該是建設節約型社會的中堅力量，對高校的節約型建設水平研究也具有重大意義。

關鍵詞：遙感圖像；檢測與識別；節約型；校園規劃

以定量研究方法與理論定性研究方法相結合的方式來充實新興的節約型校園研究理論，有助于構建科學、合理的節約型校園研究方法論體系，為節約型校園進一步研究及建設提供參考和建議，為節約型校園的制度改革與完善提供可行的思路和方法。

1 節約型校園規劃評價體系對高校建設具有積極作用

通過科學方法建立的評價指標體系，能促使節約型校園規劃工作的目標具體化。一方面，依據評價指標制定考核標準，有助于對節約型校園研究的現狀做出科學、合理的定位，從源頭上了解目前節約型校園研究的實況并呈現節約型校園規劃過程中存在的弊病，對癥下藥，進一步豐富完善節約型校園的理論和實踐體系；另一方面，使高校管理部門知曉評價結果，為高校管理部門決策提供依據，通過量化評價，能夠清楚本校節約型校園規劃的優勢和差距，明確今后的努力方向，對高校進一步的建設產生積極的正面導向作用。

2 遙感圖像檢測與識別有助于對節約型校園規劃提供客觀依據

通過對已建成的大學校園進行遙感圖像檢測與識別，我們能夠在不具備先驗條件的情況下，快速地對該校的校園進行區域與功能劃分。

校園建設是一個動態的過程，建筑經過外部裝修、增加構筑物、增加層數、改變使用功能、拆除、再建后會有很大的變化，綠化在數年甚至數十年后變化很大，有的地方存在臨時建筑或者違規建筑，等等，這些都是在校園規劃圖紙上體現不出的，通過對遙感圖像的分析就能很好的對變化進行呈現，并能夠與規劃圖紙相輔相成，這種情況下進行節能評估，能為決策者更好的了解現狀，提供更為客觀依據創造條件。

同時，通過對擬建的大學校園地塊進行遙感圖像檢測與分析，能夠在實地測量前，快速地了解該地塊的整體概況，對該地塊上的建筑物、綠地、荒地、水地等各種地塊及與周邊關系進行快速區分，對是否使用該地塊及后續的實地測量和設計等提供客觀依據。

3 遙感圖像檢測與識別用于節約型校園規劃評價體系的研究內容

3.1 校園功能區域劃分

通過對研究校園遙感圖像的分析，對建筑區域進行識別，根據各種建筑功能的特點，并依據建筑校園規范將建筑劃分為教學科研區、行政辦公區、學生生活區、教工生活區等各個功能分區，分析功能分區劃分是否合適。對所有建筑進行識別，并能通過計算容積率等經濟技術指標，為后續具體研究對象提供基礎數據和整體概念。

3.2 道路檢測與識別

對校園內部道路和對外出入口進行識別，并根據道路寬度、走向、分割、各個功能區間道路聯系、是否形成環路、是否存在死路等，對整個道路的車流、人流進行分析，并結合實際的人流、車流情況，對改善道路狀況提出建議。

3.3 綠化植被檢測與識別

對校園內綠化進行區分，計算綠化率等經濟技術指標。對喬木進行數量計算和種類識別，分為環境友好型和環境不友好型樹木，將對本地風土及立地條件適應性強，抗逆性強，病蟲害少，又能抵抗、吸收多種有毒氣體，有觀賞性等特性的樹木歸為環境友好型樹木，將容易產生飄絮、渣滓、油漬，不適應本地風土等特性的樹木歸為環境不友好型樹木。計算環境友好型樹木比率。

3.4 建筑的體型分析

建筑體型系數S為建筑物與室外大氣接觸的外表面積A與其所包圍的建筑空間體積V的比值，根據《民用建筑節能設計標準》，一般來來說，在同樣體積的情況下，該系數越低越好。控制或降低體型系數的方法，主要有幾點：減少建筑面寬，加大建筑進深；適當增加建筑物的層數；建筑體型不宜變化過多，應追求規整、簡潔。

3.5 建筑的朝向分析

選擇合理的建筑朝向是節能建筑群體布置中首先考慮的因素。在其他條件相同的情況下，東西向建筑耗熱量要比南北向的高，而且建筑物主立面朝向冬季主導風向，會使空氣滲透量增加。因此建筑物朝向宜采用南北或接近南北向，偏角不宜超過15度，主要房間宜避開冬季主導風向。還需要考慮以下因素：冬季有適量陽光射入室內；炎熱季節盡量減少陽光直射室內；夏季有良好的通風等。

3.6 建筑的采光分析

自然光是一種最潔凈的綠色光源，良好的采光可以節約大量照明用電，通過計算該建筑所處緯度年平均陽光照射量與建筑采光面積比值可知該建筑年均采光量，通過計算該建筑年均采光量與該建筑建筑面積比值可知該建筑年均平均采光量。為獲得較好地采光質量，還應注意以下問題：防止眩光；注意光的方向性，應避免直射和遮擋。

3.7 建筑的通風分析

根據清華大學在全國范圍內做的一次調查，除睡眠時間外任何時候都喜歡自然風的人占被調查者總數的75.5%，最喜歡自然風吹風方式的占88.3%，這說明了自然風帶給人們的舒適感是機械不能比擬的。

本著節能降耗的設計原則與降低室內污染的角度考慮，建筑在絕大多數的情況下，應采用自然通風，利用風壓和熱壓原理可以實現建筑的自然通風。如以下幾個因素可提高建筑的通風效果：進深15m能較好提供自然通風；有玻璃天窗，可加熱空氣加強拔風效應；附近的景觀植被與水面可改善臨近空氣質量并降溫。

3.8 建筑的保溫分析

通過對帶有紅外頻譜的遙感圖像，可以分析建筑的外立面溫度，對于選取同樣或接近材料的外墻的建筑物，炎熱天氣外立面溫度低或者采暖季節外立面溫度高就說明該建筑的保溫性能差，再結合墻體材料導熱系數、墻體厚度系數及建筑外表窗戶面積比例，可以大致分析出該建筑的保溫效果好壞。

4 結束語

可以看出，對校園的功能分區、道路交通、校園環境和建筑的布局、體型、朝向、采光遮陽、通風、保溫隔熱、照明等節能指標展開研究，對以上各方面的實際耗能情況進行合理的評估和計算，并經過對設計單位和規劃部門、環保部門的咨詢，將以上各方面劃為不同的模塊，進行定性分析，確定每一個模塊的權重值，最后構建節約型校園評價模型是充分可行的。但是該模型系統較為龐大，技術水平要求高，各個模塊的實際效能分析需要經過專業人員的充分討論和經驗的積累和借鑒，并需要經過大量的測試和調節，作為一名研究遙感圖像研究方向的博士生的研究課題是可行的。

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作者簡介：孫寧（1982-），男，籍貫：遼寧，工作單位：西安電子科技大學，研究方向：工程管理、校園規劃，研究生學歷，工程師。

范威（1982-），女，籍貫：河南，工作單位：西安電子科技大學，研究方向：大學生思想政治教育，研究生學歷，職稱：講師。