遙感技術(shù)在數(shù)字城市測繪中的應(yīng)用

廖梓言

成都理工大學(xué) 四川 成都 610000

引言

隨著城市化的水平不斷加深，我國的城市也普遍進(jìn)入了數(shù)字化管理時代。數(shù)字化時代要求實現(xiàn)城市信息化，使城市信息的管理由分布走向集中、由局部走向集體，它對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及城市建設(shè)等有著積極的影響。數(shù)字城市顧名思義，要以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，而空間數(shù)據(jù)則是最重要的信息資源，在城市中開展測繪工作能夠為空間數(shù)據(jù)的運(yùn)行和發(fā)展提供重要依據(jù)，對城市的發(fā)展意義深刻。而遙感技術(shù)作為一個具有顯著優(yōu)勢的測繪技術(shù)，它能夠在測繪過程中打破復(fù)雜地形對工作開展的阻礙和限制，確保測繪工作能夠順利進(jìn)行，且其測繪的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和合理。

1 遙感技術(shù)的具體概念和內(nèi)涵

遙感技術(shù)是一種通過遠(yuǎn)距離的感知從而認(rèn)識和獲取相關(guān)信息的技術(shù)，它不需要和所認(rèn)識事物之間進(jìn)行直接的接觸，而是通過對遙遠(yuǎn)處的對象進(jìn)行感知，從而獲取重要信息，并對其進(jìn)行提取、加工和應(yīng)用。在遙感技術(shù)中，電磁波是實現(xiàn)對事物有效觀測的基礎(chǔ)，通過觀測電磁波能夠?qū)ΡO(jiān)測對象周圍的地表現(xiàn)象等進(jìn)行直接的反饋，也能夠?qū)ΡO(jiān)測地周圍土地的利用現(xiàn)狀以及地質(zhì)類型等進(jìn)行及時的核查和更新，從而更好地對其進(jìn)行管理和應(yīng)用。

在我國科技實力不斷發(fā)展的催動下，新興技術(shù)層出不窮，而遙感技術(shù)作為一項具有旺盛生命力和蓬勃發(fā)展力的高新技術(shù)，更是對我國的多個行業(yè)都產(chǎn)生了重要影響。其主要是在信息技術(shù)的支持下，通過對電磁波性質(zhì)和功能的應(yīng)用分析達(dá)到準(zhǔn)確辨認(rèn)和判別物體的目的，進(jìn)而通過計算機(jī)技術(shù)獲得物體的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，最終完成物體的加工和呈現(xiàn)。在我國城市測繪工作中，運(yùn)用遙感技術(shù)能夠有效及時地計算出土地利用率，對城市的進(jìn)一步規(guī)劃和建設(shè)起著指導(dǎo)作用。而且遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中除了及時性、快速性等特點外，還具有高度的精確性和實時性等優(yōu)點，將其運(yùn)用到城市測繪工作中能夠使城市的規(guī)劃等更加合理和完善[1]。

2 遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中的顯著優(yōu)勢

2.1 遙感技術(shù)能夠輕松突破城市中的地形制約

我國的國土面積較大，同時經(jīng)緯度跨度也較大，這樣就造成了我國的地形和氣候分布復(fù)雜多樣，南北之間存在著較大的差異。這樣極具差異性的氣候條件對進(jìn)行地形等測繪工作是十分具有挑戰(zhàn)性的，因此必須選擇一種高技術(shù)水平的測繪方式，只有這樣才能保證測繪工作按照需要順利進(jìn)行。在城市測繪工作中，如果沿用以往的測繪方式，不但會降低測繪效率，而且測繪結(jié)果的精確性也無法得到有效保證，同時也有可能因為復(fù)雜和惡劣的地形條件對測繪人員的身體健康和生命安全產(chǎn)生不利影響。而遙感技術(shù)的出現(xiàn)能夠有效解決測繪難的問題，它主要是通過遙感裝置在空中完成對城市信息和數(shù)據(jù)的收集，不需要受到地形等條件的限制，能夠全天候地對城市的動態(tài)信息進(jìn)行收集，保證測繪結(jié)果的實時性和可靠性，對數(shù)字城市的建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

2.2 遙感技術(shù)能夠獨立運(yùn)行，不受外界事物干擾

傳統(tǒng)的城市測繪技術(shù)主要是依靠人實地測量，這樣測繪的結(jié)果要受到多種因素的影響，不僅要受到地形和氣候的約束，而且由于是人工操作，測繪人員能力和測繪水平的高低也會影響測繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，各種新興的測繪技術(shù)開始出現(xiàn)在大眾視野，相比傳統(tǒng)效率低下的測繪方式，它能夠最大限度地提高測繪效率，縮短測繪時間，為測繪人員的工作帶來極大的便利。遙感技術(shù)就是這樣一種新興的測繪類型，它的出現(xiàn)使遙感裝置代替了人工測繪，在數(shù)據(jù)采集過程中主要運(yùn)用電腦信息技術(shù)進(jìn)行操作，更加客觀和真實，不易受到外界因素的干擾，也有效避免了因為人為因素可能導(dǎo)致的測繪結(jié)果的偏差[2]。

2.3 遙感技術(shù)在測繪中能夠保證測繪精度

遙感技術(shù)在應(yīng)用中主要使用的是衛(wèi)星和飛行器，在測繪過程中通過操作遙感裝置達(dá)到對城市地面信息由上到下的收集。在對地面信息進(jìn)行采集的過程中，傳感器能夠準(zhǔn)確識別和感應(yīng)相關(guān)資源，排除外界因素的干擾；而利用傳統(tǒng)的測繪方式進(jìn)行城市測繪時由于需要依靠大量的人力，一旦人力投入過多就可能因為各種不確定因素給測繪工作帶來障礙和困難，遙感技術(shù)的出現(xiàn)恰恰能克服這種弊端，機(jī)器的使用將會使誤差降到最低，提高測繪的精確性，同時它也能夠有效減少在實際測繪工作中人力和物力的投入，對城市建設(shè)和發(fā)展具有重大意義。

3 遙感技術(shù)在數(shù)字城市測繪中的具體應(yīng)用

在具體描述遙感技術(shù)在城市測繪中的具體應(yīng)用之前，首先需要對遙感技術(shù)的實際操作等有一個基礎(chǔ)的認(rèn)識，即要明白遙感技術(shù)是怎樣通過一系列的流程和程序而實現(xiàn)對城市信息的測繪的，因此，以下是對遙感技術(shù)在數(shù)字城市中應(yīng)用流程的具體介紹。

遙感技術(shù)在數(shù)字城市測繪工作中主要是通過衛(wèi)星來進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和應(yīng)用，在對其進(jìn)行采集分析的同時能夠?qū)χ車牡匦巍⒌刭|(zhì)等基本信息有足夠的認(rèn)識，從而與土地利用圖有效結(jié)合，在數(shù)據(jù)分析的過程中充分考慮到測繪地的生態(tài)條件和人文環(huán)境等，在此基礎(chǔ)上通過一系列的信息和數(shù)據(jù)的比對，從而篩選出所需要的具體數(shù)據(jù)，提高測繪工作的精確性和準(zhǔn)確度，進(jìn)而為后續(xù)的進(jìn)一步工作奠定堅實的基礎(chǔ)。值得注意的是，城市測繪工作的難點在于城市信息是動態(tài)變化的，在這時利用遙感技術(shù)能夠按照時間順序?qū)Τ鞘械淖兓闆r進(jìn)行具體的收集，根據(jù)一系列的變化軌跡，掌握信息變動的大致方向和趨勢，有效預(yù)測未來城市可能會發(fā)生的變化方向。除此之外，還可以通過地面系統(tǒng)等對收集到的信息進(jìn)行及時的處理和核實，從而保證信息的準(zhǔn)確性，為城市化信息建設(shè)提供基礎(chǔ)的技術(shù)支持。

3.1 精準(zhǔn)詳細(xì)地展示地理形式

在數(shù)字測繪中運(yùn)用遙感技術(shù)能夠輕松地獲取城市詳細(xì)的數(shù)據(jù)和信息，通過對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠?qū)?shù)字化的信息變成文字化的內(nèi)容，從而更加直觀和準(zhǔn)確地了解到城市的地形分布和氣候交通等特點，將抽象的數(shù)字變得直觀易理解。在遙感技術(shù)的幫助下，測繪人員能夠快速地分析和整理出相關(guān)城市的地形特點等信息，對城市之后進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)提供一定的參考意見[4]。

3.2 及時進(jìn)行數(shù)據(jù)修正

隨著現(xiàn)代城市化水平的不斷提高，城市建設(shè)也處于動態(tài)發(fā)展之中。每天城市的數(shù)據(jù)信息等都可能發(fā)生變動，利用遙感技術(shù)可以在采集城市數(shù)據(jù)和信息時融入人文和生態(tài)指標(biāo)，確保測繪結(jié)果的實時性和可靠性，能夠及時轉(zhuǎn)化城市數(shù)據(jù)，促進(jìn)城市的多元發(fā)展。除此之外，由于城市的地理信息等因素并非靜止不變的，而是處于動態(tài)的發(fā)展變化中，遙感技術(shù)的出現(xiàn)能夠按照變化順序完成信息采集，通過對采集信息的綜合分析，為城市的未來發(fā)展提供可靠預(yù)測。

3.3 開展地質(zhì)測繪

在數(shù)字城市的建設(shè)和發(fā)展中，工程建設(shè)是特別常見且重要的一項內(nèi)容，要確保施工工程結(jié)構(gòu)的合理性以及施工的科學(xué)性和安全性，必須要在施工前獲取施工地詳盡的地質(zhì)信息。而城市地質(zhì)勘察尤其注重對巖石分布的勘探，在遙感技術(shù)的帶動下能夠?qū)⒌叵聨r石分布狀況以圖形的方式直觀地呈現(xiàn)和展示出來，有利于相關(guān)人員及時獲取施工地的地質(zhì)情況，為下一步具體的施工計劃和施工方案提供可靠的信息支撐，保證工程的科學(xué)性。同時測繪時為了確保測繪的準(zhǔn)確無誤，需要將人工測繪和航拍技術(shù)相結(jié)合，人工測繪能夠在航拍完成后對其采集到的信息進(jìn)行分析檢驗，確保其信息的準(zhǔn)確性，同時航拍也能夠提高測繪效率，有效避免人為測繪帶來的數(shù)據(jù)偏差，兩者相輔相成，共同為我國的城市化建設(shè)貢獻(xiàn)智慧[3]。

3.4 提升成像質(zhì)量

遙感技術(shù)在應(yīng)用中主要是通過成像的方式將收集到的信息以圖片性的直觀方式呈現(xiàn)給測試者，但是它同時要受到光譜、空間分辨率等多因素的影響，如果應(yīng)用中參數(shù)出現(xiàn)問題將會影響成像質(zhì)量。因此，在實際應(yīng)用中，比如在專題圖制作中應(yīng)該按照實際情況選擇合適的比例尺和空間分辨率，從而為測試結(jié)果的正確性提供支撐和保障。在遙感技術(shù)的幫助下也能夠?qū)崟r掌握測量事物的變化周期，從而為專題圖的制作提供可靠的數(shù)據(jù)保證[5]。

3.5 監(jiān)測地表變化

在城市測繪工作中，主要是要完成對城市地表形態(tài)的勘察工作，從而為城市建設(shè)提供事實支持。有了詳細(xì)的地表信息并且通過對收集到的信息的集中分析能夠判斷和把握地表可能在隨后幾年甚至幾十年出現(xiàn)的地質(zhì)變化，從而更好地利用土地資源。在測繪地表中運(yùn)用遙感技術(shù)能夠迅速且高效地獲取城市數(shù)據(jù)信息，對城市的用地以及土地構(gòu)成等進(jìn)行詳細(xì)考察，是進(jìn)行土地資源考察的重要手段。尤其是隨著我國城市化建設(shè)的深入發(fā)展，地表的變化也是日新月異，這就需要利用遙感技術(shù)對土地在不同時期的使用情況進(jìn)行綜合分析，從而更好地監(jiān)測地表的變化。

3.6 矢量數(shù)據(jù)采集的重要方式

在利用遙感技術(shù)進(jìn)行實際的測繪工作中，利用它對城市的影像數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行采集和分析已經(jīng)成為一項重要的工作。在測繪中，采用高分辨率的影像，在對其進(jìn)行觀測和分析的基礎(chǔ)上，保證測繪地區(qū)或城市的地表覆蓋圖更加精準(zhǔn)[6]。

4 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和綜合國力的顯著發(fā)展，自然也就帶來了我國城市化建設(shè)的繁榮與興盛，電子信息技術(shù)的日益精進(jìn)也使我國的城市建設(shè)模式逐漸向信息化轉(zhuǎn)變。數(shù)字化城市的出現(xiàn)可以說大大提高了人們的做事效率，為人們的出行和生活都帶來了巨大的便利，同時隨著城市化建設(shè)中遙感技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，更是有助于城市的規(guī)劃和建設(shè)。在城市測繪中運(yùn)用遙感技術(shù)將會改變傳統(tǒng)測繪技術(shù)在時間和空間上的限制，它將極大地縮短測繪時間，提高測繪效率，降低測繪難度，同時由于測繪時使用的主要是遙感器和飛行器等技術(shù)設(shè)備，能夠大大地節(jié)約人力和物力資源，同時也能夠為城市化建設(shè)提供信息支撐。