衛星遙感技術在村莊規劃中的應用研究

摘要：村莊規劃工作帶有一定的復雜性，需要在實際工作中加強技術應用，這為遙感技術提供了發揮作用的空間。以衛星遙感技術在村莊規劃中的應用優勢為切入點，在此基礎上分析其應用方法，包括工作系統建設、技術類別和參數選取、工作實施等具體內容。最后分析村莊規劃中衛星遙感技術的應用展望，包括技術聯動趨勢、技術標準化發展等，為村莊規劃活動提供一定參考。

關鍵詞：衛星遙感技術村莊規劃工作系統建設參數選取

ResearchontheApplicationofSatelliteRemoteSensingTechnologyinVillagePlanning

LITonghua

GeographicInformationEngineeringBrigadeJiangxiProvincialBureauofGeology，Nanchang，JiangxiProvince，330002China

Abstract：Villageplanningworkhasacertaindegreeofcomplexityandrequiresstrengtheningtheapplicationoftechnologyinpracticalwork，whichprovidesspaceforremotesensingtechnologytoplayitsrole.Startingfromtheadvantagesofsatelliteremotesensingtechnologyinvillageplanning，thispaperanalyzesitsapplicationmethodsonthisbasis，includingspecificcontentsuchastheconstructionofworksystems，selectionoftechnicalcategoriesandparameters，andimplementationofwork.Finally，theapplicationprospectsofsatelliteremotesensingtechnologyinvillageplanningareanalyzed，includingthetrendoftechnologicallinkageandthedevelopmentoftechnologicalstandardization，providingsomereferenceforvillageplanningactivities.

KeyWords：Satelliteremotesensingtechnology;Villageplanning;Constructionofworksystem;Parameterselection

村莊規劃（Villageplanning），是指根據《村莊和集鎮規劃建設管理條例》等規定，通過規劃完善農村生產生活、交通居住條件和基礎設施，可細分為村莊總體規劃和村莊建設規劃兩個階段[1]。從共性要求上看，鄉村在居住、交通、資源配置和運用方面存在一定不足，不符合鄉村振興全局要求，有必要重新組織規劃設計，提升其建設水平。這又需要相關部門、人員應用現代化技術提升村莊規劃的科學性[2]。在此背景下，衛星遙感技術得到了應用方面的重視。分析其應用優勢以及具體方法，具有一定的積極價值。

1衛星遙感技術在村莊規劃中的應用優勢

1.1效率高

村莊規劃工作中，衛星遙感技術的應由價值多樣，直接優勢在于工作效率較高。此前學者在研究中發現，我國自主研發的“北斗”衛星導航系統，可以快速面向全球范圍提供定位方面的服務，包括地理方面的規劃在內，可在12小時內完成一次全球范圍內的定位服務[3]。由于衛星的服務覆蓋范圍較大，地面大空間、較遠距離的規劃分析，利用衛生可以在較短時間內完成。同時，現代化的通信服務系統也可以與衛星保持實時關聯，使來自遠程端的信息快速得到應用，為村莊規劃等工作提供效率方面的支持。

1.2精度理想

衛星遙感技術應用于村莊規劃，具有精度較高的優勢。一些現代化的衛星工作系統，一般由8顆以上衛星組成，可以在同一時間內對工作區域進行信息采集和定位等工作，并組織校正，以提升工作精度，包括農田范圍、不同標的物的距離和垂直落差等。有研究表明，現代衛星遙感系統在全球范圍內的定位精確度可以達到10m以內，垂直定位精度也可達到相似水平，測速精度優于0.2m/s、授時精度優于20ns，精度比較理想[4]。

1.3適用性廣泛

當前可以用于村莊規劃的技術方法較多，除常規測量手段外，無人機、直升機等也可以用于規劃工作，然而無論傳統手段或無人機、直升機作業模式，均面臨一定的環境制約，當戶外氣象條件不佳時，往往無法通過上述方式進行村莊規劃。衛星遙感技術以通信衛星為核心設備，即便平流層出現氣象方面的波動，遠在太空空間的衛星也不會受到顯著影響，仍可根據村莊規劃要求完成信息采集、組織信息通信，這意味著其適用性較廣[5]。同時，一些復雜、難以常規通過無人機、直升機進行信息采集的區域，也可應用衛星遙感技術開展規劃作業。

2衛星遙感技術在村莊規劃中的應用方法

2.1工作系統建設

嘗試發揮衛星遙感技術優勢、服務村莊規劃工作，需要首先建設完整的工作系統，該系統主要由四個部分組成，一是通行衛星，二是地面流動站，三是地面固定站、四是其他輔助性單元。不同結構之間的關聯一般如下：

組織系統建設時，一般無需獨立進行衛星系統重建，以本地現有通信衛星為主，對其進行通信方面的工作調整，使其能夠服務村莊規劃即可。固定站建設要求遠離可能產生干擾的區域，包括鬧市區、金屬礦山、電力系統、低洼地等，以視野開闊、無遮擋的高處或平原為宜。流動站以人員、車輛為主，主要提供地面信息，與衛星進行信息聯動，實現位置信息、地面信息的交互和校正。固定站、流動站均要求配置性能理想的智能化設備，其中流動站使用的應是便攜式設備或車載設備，固定站以大型計算機為主。其他輔助設備包括普通計算機、信號提純設備等，主要發揮不同環節的輔助作用[6]。

2.2技術類別和參數選取

當前用于衛星遙感的技術已經比較多樣，衛星本質上只發揮通信、校準方面的作用，遙感技術則需要結合村莊規劃工作的具體需要加以選擇。當前不同遙感技術的特點如下：

具體工作中，要求根據村莊規劃工作的需要進行技術分析、選擇。值得注意的是，部分遙感技術與衛星技術系統不能兼容，在應用時也需要加以甄別。

2.3工作實施

以村莊交通規劃為例，對衛星遙感技術的應用過程進行分析。默認某地區決定建設一條公路，與鄰近高速公路進行連接，形成新的交通網絡。在衛星遙感技術的支持下，首先提出遙感工作技術目標：

確定本地公路網絡建設情況，分析與高速公路之間的空間特點；

分析目標建設區域內的資源分布情況，包括其他道路、山丘、水體等；

了解建設區域周邊住房、農田等分布情況。

確定工作目標后，與通信部門進行交流，請其通過至少8顆衛星為本次規劃工作提提供支持，同步組織地面站、流動站建設。上述工作完成后，根據本地空間大小，交通設施基本情況確定遙感技術的具體類別，以及對應的工作參數。原則上選取晴朗、無云或少云天氣開始遙感作業。啟動地面流動站，由流動站進行地面部分交通設施、丘陵、河流、農田、建筑物等基本信息的采集，同步啟動通信衛星進行位置校正，將有關信息通過通信技術提供給地面站，地面站通過接收陣元進行信息采集，利用計算機進行信息整理，形成三維或二維化的工作模型。必要時重復進行信息采集、傳輸、建模工作，以模型為基礎，進行道路建設方面的規劃，選取合適的路線，控制支出、降低建設難度，提升工作效益。

2.4技術糾偏

現狀上看，使用衛星遙感技術服務村莊規劃，仍可能面臨誤差的困擾，在規劃范圍內地形復雜、干擾物較多的情況下，衛星遙感提供的信息仍有一定的優化必要，以保證信息精度。目前主要采用兩種技術進行技術糾偏，一是離群值處理，二是降噪技術。

在重復組織衛星遙感、收集目標信息的情況下，可通過離群值處理的方式控制誤差。??離群值（outlier）是指在數據中有一個或幾個數值與其他數值相比差異較大的數據點?。仍以交通規劃為例，默認5次進行遙感定位，發現A道路與B道路之間的支線距離分別為：

求取上述數據的平均值，獲取結果152.1m，以平均值為中心，將差異達到4%的數據作為“離群值”，一體去除，再計算剩余數據的平均值。獲取新的數據作為最終結果，如果所有數據均符合要求，無離群值，可提升離群值的排除要求，或直接計算原始數據的平均值作為結果，不再考慮離群值影響。降噪技術的應用，主要考慮來自通信系統的干擾，尤其是天氣條件、遙感環境不佳的情況下。以小波降噪技術為例，其技術原理如圖2所示。

村莊規劃中，通過衛星遙感技術獲取的原始信息，均需要以衛星通信的方式進行傳輸。來自衛星的信號進入地面站時，可首先通過內置的濾波裝置進行處理，以小波技術分解原始信號，利用閾值處理小波系統并完成重構，獲取的新信號清晰度較高，可以進行放大處理后用于分析規劃信息，也可以不做放大直接用于分析規劃信息。

3衛星遙感技術在村莊規劃中的應用展望

3.1技術聯動

未來衛星遙感技術在村莊規劃中的應用前景依然廣闊，出于提升應用價值、重復服務規劃工作的目的，主張在條件允許的情況下從技術聯動角度出發，使衛星遙感技術與其他技術能夠共同發揮作用。以鄉村資源精度規劃為例，部分鄉村自然環境較復雜，衛星遙感所獲信息誤差偏大，難以充分服務精度規劃，可以引入（Realtimekinematic，RTK）技術作為輔助，在地形復雜的區域，以RTK技術進行信息采集，所獲信息可替代衛星遙感信息，彌補精度方面的不足。研究發現RTK技術也戶外作業，模式下，1km范圍內的誤差可以控制在1cm左右，滿足鄉村資源精度規劃要求，其他技術也可以尋求與衛星遙感技術聯動，提升村莊規劃精度。

3.2技術標準統一化

技術標準統一化，是指未來村莊規劃中使用的衛星遙感技術，以及可能與衛星遙感技術聯動的新技術，在標準上應尋求完全統一或基本統一，以便于組織技術應用和推廣。如云技術與衛星遙感技術的聯用，需要考慮云技術存儲能力強的優勢，也需要考慮其面臨的網絡威脅，在應用云技術存儲衛星遙感技術所獲原始信息的過程中，可從安全角度出發，適當統一安全控制方面的技術標準，避免衛星遙感技術所獲信息存儲無效、丟失以及數據庫崩潰等問題，確保村莊規劃有關信息的存儲質量。

4結論

綜上所述，衛星遙感技術在村莊規劃中的應用具有多樣性優勢，精度、效率較高，且適用性廣泛，未來應給予更多重視。從方法上看，衛星遙感技術應用前需要建設完善的工作系統，根據工作需要確定技術類別和參數，工作開始后還應控制通信質量，保證定位精準，組織必要的糾偏。考慮到村莊規劃的長期性，衛星遙感技術形成的信息需要加以存儲，以備后用。未來衛星遙感技術在村莊規劃中的應用可能更多重視技術聯動和統一化，以實現技術優勢的充分發揮。

參考文獻

[1]邱添翼.國土空間規劃體系下“融合發展”的村莊規劃實踐[J].福建建設科技，2024，（5）：1-4.

[2]段自超.鄉村振興背景下村莊規劃優化研究[D].濟南：山東財經大學，2023.

[3]蔡敏.基于國土空間規劃的實用性村莊規劃淺析——以會昌縣筠門嶺鎮羊角村為例[J].華北自然資源，2024，（5）：150-153.

[4]廖嘉銳.國土空間規劃背景下村莊規劃設計研究[D].南昌：華東交通大學，2023.

[5]張堯，程茂吉.基于技術邏輯與管理政策的村莊規劃用地布局研究[J].綠色科技，2024，26（15）：228-236.