遥感技术在城市用地变化检测中的应用

周道琴

摘 要：随着我国科技技术的飞速发展，目前我国遥感技术也越来越成熟，应用的范围也越来越广泛。本文主要针对遥感技术应用于城市用地变化检测，辅助城市用地违法监管，并探索分析城市扩展趋势。

关键词：遥感技术;建筑物;变化监测

一、绪论

随着国家经济社会的高速发展，城镇化的快速推进，对建设用地的需求越来越大，经济发展和优良耕地保护的矛盾日益突出，经济建设侵蚀耕地的情况时有发生，同时土地资源利用效率低等问题日益突出。进行用地变化检测的目的和意义主要有以下几方面：一是严格规范管理，确保坚守“耕地红线”，促进经济平稳较快发展;二是更加积极主动服务，结合土地利用规划和计划管控、用地审批和供应、耕地保护和集中连片土地整理、加大执法监察力度等工作需要，高效率贯彻落实关于“保增长保红线行动”的目标任务;三是严格执行节约集约用地的标准，以更实、更快、更有力的监管手段使稳定化、常态化的土地管理秩序不乱。

本文引用了遥感技术来辅助用地监管工作，提升监管范围和效率，降低成本，并且借助技术手段搜集到更多有利的证据资料，做好我国城市用地的保护。

二、遥感技术的概念与特点

遥感技术起于20世纪的60年代，主要是利用各种传感仪器对远距离目标辐射和反射的电磁波信号，经收集、处理从而产生影像信息。目前遥感技术已经广泛应用于各种领域当中，比如：国土调查、林业调查、城市建设规划、城市用地监管等。

遥感技术主要有三个特点。首先是观测的范围广，它一次成像可覆盖较大的区域，同步观测范围较广，远远超过人类的视力范围;其次是时效性，随着越来越多的遥感卫星发射成功，对大区域数据获取效率大幅提升，这是人工所不能比拟的;最后是数据的准确性、综合性以及约束性，遥感技术可以以一定的周期对同一区域进行重复观测，这为城市用地的变化监测提供了数据基础。

三、遥感技术用于城市用地变化检测的应用流程

（一）数据源的选取和处理

不同的遥感系统在时间、空间、光谱和辐射分辨率上有差异显著。在变化检测前，需要预先对目标区域内的被检测对象进行分析，充分了解被检测对象的空间分布特征、波谱反射、辐射特征和时相变化。同时，需要了解遥感影像自身的特性，综合二者，以选择合适的遥感数据源。

此外，外部环境也是影响变化检测的重要因素之一。为了排除非目标变化信息对变化检测的干扰，有效的提取变化信息，遥感数据源的选择必须在时间、空间、光谱等方面与检测目标对应，并尽量选择同一遥感系统数据源以减小外部因素影响。同时，为了尽可能减少或消除环境影响，提升变化检测的可靠性和准确度，必须对变化前后的遥感影像进行的空间配准和辐射归一化处理。常见的辐射归一化处理方法有直方图匹配法、自动散点控制回归法、主成分分析法等。

（二）变化图斑的提取

基于遥感影像的变化检测是将不同时相的遥感影像作为比较的基础数据源，通过分析得到地物的变化信息，变化信息获取是其中的关键和核心步骤。从不同的角度去分析就可以得到不同分类检测方法。从是否进行分类的角度分为分类前变化检测和分类后变化检测;从检测层次的角度可以分为像元级变化检测、特征级变化检测和目标级变化检测;从算法角度可以分为：基于图像代数运算、基于图像变换、基于图像分类、基于结构特征分析、基于直接分析法、基于多通道数据变换的变化检测等。

而在城市建筑物变化檢测中，变化的主要因素是人类活动导致，建筑物的材质一般由水泥、砖瓦、沥青、金属等构成，和植被、水体、裸地在影像光谱特性上易于区分，可以通过构建归一化建筑指数、差值建筑用地指数等建筑物提取指数来提取建筑物变化信息，进行精度评价，对提取的信息进行处理，对所得数据进行分析和整理，以此来辅助检测城市违章建筑，探究城市建筑物发展变化趋势。下图表示信息提取的流程图：

（三）外业核查

外业核查是一项非常重要的任务，是通过实地调查来确认所提取的变化图斑真实性和现势性的方法。核查主要是将变化图斑叠加遥感影像图作为工作底图，实地比对与工作底图的一致性，填写核查记录表，并拍摄近景远景两张现场照，照片应尽量反应变化图斑现状特征。核查的一般流程是对检测的变化图斑进行抽样，确定核查样本量;收集核查区域地图资料等，规划核查路线;现场核查，填写核查记录表，拍摄现场照片。

四、遥感技术辅助违法用地检测

违法建设为城市规划带来诸多的不良影响，而遥感技术加入到城市违法用地监测中，有效的改善了土地滥用的现象。

首先利遥感监测可以进行实时更新数据，方便工作人员的查看;其次是有利于改善执法过程中监察的状况，避免了一些相关人员参与到违法当中去;最后是有利于遏制城市用地违法建设现象的发生，遥感技术实时更新，观测的范围非常广，因此只要有非法行为的出现，信息就会立刻传送到执法部门，从而将不法分子的想法遏制在摇篮中。

五、结语

总而言之，监管部门借助遥感技术这一创新行为，可有效的改善城市违法用地的现象，使得监管过程变得更为高效便利。相信遥感技术的不断进步可以为更多行业所应用，更好地服务我国经济社会发展。

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