【城市】城市遥感2015

遥感技术在城市环境变化监测中的应用随着城市化进程的加速，城市环境问题日益凸显。

城市的快速扩张、人口的急剧增长以及工业化的推进，给城市的生态平衡、空气质量、水资源等带来了巨大的压力。

为了有效地管理和保护城市环境，及时准确地掌握城市环境的变化情况至关重要。

在众多的监测手段中，遥感技术以其独特的优势，成为了城市环境变化监测的重要工具。

遥感技术是一种通过非接触式的手段，获取远距离目标物的信息的技术。

它利用传感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波信号，并对这些信号进行处理和分析，从而获取有关目标物的特征和状态的信息。

在城市环境变化监测中，遥感技术主要通过卫星遥感和航空遥感两种方式来实现。

卫星遥感具有覆盖范围广、重访周期短、数据获取成本低等优点。

它可以对整个城市甚至更大范围的区域进行宏观监测，获取城市的土地利用变化、植被覆盖情况、热岛效应等信息。

例如，通过多时相的卫星影像对比，可以清晰地看到城市建设用地的扩张趋势，以及耕地、林地等自然用地的减少情况。

同时，利用热红外波段的卫星数据，可以监测城市的热岛分布，为城市规划和能源管理提供依据。

航空遥感则具有更高的空间分辨率和灵活性。

它可以针对城市中的特定区域进行精细监测，获取建筑物的高度、密度、结构等详细信息。

在城市环境监测中，航空遥感常用于监测城市的大气污染、水体污染以及城市生态系统的健康状况。

例如，通过搭载高光谱传感器的飞机，可以获取大气中污染物的浓度和分布情况，为环境治理提供精准的数据支持。

遥感技术在城市环境变化监测中的应用非常广泛。

在土地利用和土地覆盖变化监测方面，遥感技术可以准确地识别城市中的不同土地利用类型，如居住用地、商业用地、工业用地、绿地等，并监测它们的变化情况。

这有助于城市规划者合理规划城市的发展，避免盲目扩张和土地资源的浪费。

在城市植被监测中，遥感技术可以评估植被的覆盖度、生长状况和生物量。

通过监测植被的变化，能够了解城市生态系统的健康状况，为城市绿化和生态建设提供科学依据。

基于遥感的城市环境评估在当今城市化进程飞速发展的时代，城市环境质量成为了人们关注的焦点。

为了更全面、准确地了解城市环境状况，遥感技术应运而生，并逐渐成为城市环境评估的重要手段。

遥感，顾名思义，就是遥远的感知。

它就像是一双“千里眼”，能够从高空甚至外层空间获取大量的地球表面信息，而无需直接接触被观测的对象。

通过各种传感器，遥感技术可以捕捉到不同波长的电磁波，包括可见光、红外线、微波等，从而为我们提供关于城市环境的多方面数据。

那么，遥感技术究竟是如何在城市环境评估中发挥作用的呢？首先，它可以用于监测城市的土地利用和土地覆盖变化。

随着城市的扩张，原本的农田、绿地可能被建筑物所占据。

遥感图像能够清晰地显示出不同时间段土地利用类型的转变，帮助我们了解城市发展的模式和趋势。

这对于规划城市的未来发展、合理分配土地资源至关重要。

在城市空气质量评估方面，遥感也有着出色的表现。

它可以通过监测大气中的颗粒物、气态污染物等的浓度和分布，来评估空气质量的好坏。

例如，利用卫星遥感数据，可以获取大范围的气溶胶光学厚度信息，从而间接反映大气中颗粒物的浓度。

此外，遥感还能监测到污染源的分布和排放情况，为制定有效的污染控制措施提供依据。

城市热岛效应是城市环境中的一个突出问题。

遥感技术能够精确地测量城市地表温度的分布。

通过对比城市中心和郊区的温度差异，我们可以深入了解热岛效应的强度和范围。

这有助于城市规划者采取措施，如增加绿地和水体面积，以降低城市温度，提高居民的生活舒适度。

对于城市的水资源管理，遥感同样能提供有力的支持。

它可以监测城市水域的面积变化、水质状况以及水流速度等。

比如，通过多光谱遥感数据，可以分析水体中的叶绿素含量和悬浮物浓度，从而判断水质的优劣。

这对于保障城市的供水安全和水生态平衡具有重要意义。

然而，在利用遥感技术进行城市环境评估时，也面临着一些挑战。

首先是数据的分辨率问题。

虽然遥感技术能够获取大范围的数据，但在某些情况下，其分辨率可能无法满足精细化评估的需求。

城市遥感是什么？城市遥感就是遥感在城市中的应用，比如：城市热岛效应分析、城市变化检测、城市绿化分析、城市大气污染检测，城市土地利用分析等。

随着全球城市化的加速，城市发展所引起的系列问题日趋突出，这些问题已成为当今世界所面临的人口、资源与环境三大问题中的重要内容，并且严重地阻碍了城市的进一步可持续发展。

城市，作为是一个日新月异的开放系统，及时掌握其发展进程中的新信息及变化信息是对其实施合理规划、建设和管理的基础。

而传统的陈旧的信息获取手段及过时的信息数据只会使得任何的管理和规划都成为城市健康发展的制约因素。

因此，运用新的信息获取手段和实时的信息数据对城市进行合理的规划和管理已势在必行。

遥感技术作为一种在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知时的一门探测技术，可以快速、准确地获取城市发展、建设的有关信息，既有城市宏观的全貌和综合数据，又有城市的一屋一桥等微观图像和数据，可以全面、高效、实时地了解城市的发展变化。

正是由于这种有别于以往任何常规方法的优势，城市遥感逐渐成为遥感、城市建设、环境专家们共同关注的热点，遥感技术也被越来越广泛地运用到城市建设的各个领域中。

简而言之，城市遥感即以城市为研究对象，利用遥感技术为城市规划和建设管理者提供多方面的地理基础信息和其他与城市发展有关的分析资料。

目前，城市遥感主要是采用航空与航天遥感相结合，配合地面检查的方法。

全球3000多颗卫星的运作(法国的SPOT，美国的快鸟，印度的IRS等)，各种不定期的航空和地面遥感的作业，可见光摄影、彩色红外摄影、热红外扫描、多光谱扫描等各种成像方式的使用，使得多分辨率、多光谱、多质量等级的城市动态信息(图像和数据)的获取成为可能。

如今，城市遥感技术的运用，已成为城市规划、管理和该座城市现代化和科学化管理的水平高低的一个重要标志。

遥感技术在城市生态监测中的应用随着城市化进程的加速，城市生态系统面临着巨大的压力和挑战。

城市人口的快速增长、土地利用的变化、环境污染等问题对城市生态平衡造成了严重影响。

为了实现城市的可持续发展，有效地监测和评估城市生态状况变得至关重要。

遥感技术作为一种强大的观测手段，在城市生态监测中发挥着越来越重要的作用。

遥感技术，简单来说，就是通过非接触的方式获取物体的信息。

它利用传感器从远距离感知目标物体反射或发射的电磁波、可见光、红外线等，然后对这些信息进行处理和分析，从而获取有关目标物体的特征和状况。

在城市生态监测中，遥感技术具有多方面的应用。

首先，它可以用于监测城市土地利用和土地覆盖的变化。

通过不同时期的遥感影像对比，能够清晰地看到城市的扩张、耕地的减少、建设用地的增加等情况。

这有助于规划部门合理规划城市发展，保护耕地和生态用地。

遥感技术在城市植被监测方面也表现出色。

它可以测量植被的覆盖度、生长状况和分布情况。

城市中的公园、绿地、行道树等植被对于改善城市气候、净化空气、降低噪音等具有重要作用。

通过遥感监测，可以了解植被的健康状况，及时发现病虫害或干旱等问题，为城市绿化管理提供科学依据。

城市的热环境也是城市生态的一个重要方面。

遥感技术能够获取城市的地表温度信息，绘制出城市热岛分布图。

热岛效应会影响居民的生活舒适度和能源消耗，了解热岛的分布和强度，有助于采取相应的措施来缓解热岛效应，如增加绿化、优化建筑布局等。

在城市水环境监测中，遥感技术同样大有用武之地。

它可以监测水体的面积、水质状况、污染分布等。

例如，通过遥感影像的光谱特征，可以判断水体的富营养化程度、是否存在油污污染等，为水资源保护和水污染治理提供支持。

此外，遥感技术还能用于监测城市大气质量。

通过对气溶胶、颗粒物等的监测，了解大气污染的程度和分布，为环境管理部门制定治理措施提供依据。

与传统的监测方法相比，遥感技术具有许多显著的优势。

它能够实现大面积、同步观测，快速获取城市生态系统的整体信息。

遥感技术在城市规划与土地利用分析中的应用一、引言城市规划与土地利用分析是城市发展和建设的关键环节，准确评估土地资源的状况和利用现状对于合理规划城市发展具有重要意义。

遥感技术作为一种强大的技术手段，通过获取大范围、高分辨率的地球观测信息，对于城市规划和土地利用分析提供了重要的数据支持。

本文将探讨遥感技术在城市规划与土地利用分析中的应用，并结合实际案例进行具体介绍。

二、遥感技术在城市规划中的应用1. 地表覆盖分类地表覆盖分类是城市规划中的重要内容之一。

通过遥感图像的解译与分析，可以准确识别城市中的各类地表覆盖类型，如建筑物、水体、绿地等。

这些信息可为城市规划提供基础数据，帮助规划者了解城市内部的空间格局和土地利用状况，从而制定合理和可持续的城市规划方案。

2. 土地利用与变化监测遥感技术可以提供连续的、多期的土地利用图像，通过对比不同时间段的遥感图像，可以对土地利用变化进行监测和分析。

例如，可以通过研究土地利用变化的趋势和模式，预测未来土地利用变化的方向和规模，为城市规划提供科学依据。

3. 城市热环境分析城市热岛效应是城市规划中需要考虑的重要问题之一。

遥感技术可以获取城市表面温度分布的空间信息，通过对城市热环境进行分析，可以揭示城市热岛效应的形成机制和空间格局，为城市规划者提供调控城市热环境的参考依据。

三、遥感技术在土地利用分析中的应用1. 土地利用类型分类土地利用类型分类是土地利用分析的核心内容之一。

借助遥感技术，可以获取大范围、高分辨率的土地利用图像，将不同类型的土地区分出来，如农田、建设用地、工业用地等。

这些信息为土地管理者提供了科学依据，帮助他们了解土地利用现状和发展趋势。

2. 土地利用变化监测遥感技术可以提供多期的土地利用图像，通过对比不同时间段的图像数据，可以准确监测土地利用的变化情况。

例如，可以对城市扩展、耕地面积减少等问题进行分析，并为土地资源合理利用和可持续发展提供参考。

3. 土地利用效率评估土地利用效率评估是土地利用分析的重要内容之一。

遥感技术在城市环境监测中的应用随着城市化进程的加速，城市环境问题日益凸显，如空气质量下降、水污染、热岛效应等。

这些问题不仅影响着居民的生活质量，也对城市的可持续发展构成了挑战。

为了有效地监测和管理城市环境，遥感技术应运而生，并发挥着越来越重要的作用。

遥感技术是一种通过非接触方式获取目标物体信息的技术手段。

它利用传感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波，经过处理和分析，获取关于物体的特征和状态的信息。

在城市环境监测中，遥感技术具有许多独特的优势。

首先，遥感技术能够实现大面积同步观测。

城市环境是一个复杂的系统，涉及到广阔的地域。

传统的监测方法往往需要在不同地点设置多个监测站点，费时费力且难以全面覆盖。

而遥感技术可以在短时间内获取整个城市甚至更大范围的环境信息，为全面了解城市环境状况提供了可能。

其次，遥感技术具有较高的时效性。

它可以快速重复观测，及时反映城市环境的动态变化。

这对于监测突发环境事件，如污染事故、火灾等，具有重要意义。

能够帮助相关部门迅速做出响应，采取有效的应对措施。

再者，遥感技术能够获取多光谱和高光谱信息。

这意味着它不仅可以监测城市的地形、地貌等宏观特征，还能对水体、植被等的化学成分和物理特性进行分析，为深入研究城市环境的内在机制提供了丰富的数据支持。

在城市空气质量监测方面，遥感技术可以通过监测大气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物的浓度和分布，评估空气质量状况。

例如，利用气溶胶光学厚度（AOD）数据可以反演大气颗粒物的浓度。

通过对比不同时期的 AOD 数据，可以了解空气质量的变化趋势，为制定改善空气质量的政策提供依据。

对于城市水污染监测，遥感技术能够监测水体的颜色、透明度、温度等参数，从而判断水体的污染程度和富营养化状况。

它还可以识别污水排放口的位置和污水的扩散范围，为治理水污染提供准确的信息。

此外，遥感技术还可以用于监测城市地下水资源的变化，为水资源的合理开发和保护提供决策支持。

城市遥感的应用原理1. 什么是城市遥感城市遥感是利用航空或卫星技术获取城市地理信息的一种方法。

它通过接收和分析地球表面反射出的电磁辐射信号来获取城市的相关数据，包括地貌、建筑物、道路、水体等。

城市遥感可以用于城市规划、资源调查、环境监测等领域。

2. 城市遥感的应用原理城市遥感的应用原理主要包括传感器、数据获取、数据处理和数据分析四个步骤。

下面将详细介绍每个步骤的原理和流程。

2.1 传感器城市遥感所使用的传感器分为主动传感器和被动传感器两种类型。

主动传感器是指能够主动发射电磁波并接收回波的传感器，例如雷达。

被动传感器则是指只能接收地球表面反射出的电磁波的传感器，例如光学传感器。

根据需要获取的数据类型，可以选择合适的传感器进行数据采集。

2.2 数据获取城市遥感的数据获取主要通过航空或卫星平台来实现。

航空平台包括飞机和无人机，它们搭载着传感器进行数据采集。

卫星平台则是通过卫星携带的传感器获取数据。

这些传感器会将接收到的电磁辐射信号转化为数字信号，并记录相关的地理信息。

2.3 数据处理数据处理是城市遥感中非常重要的一步。

在数据采集后，需要对采集到的原始数据进行预处理，包括校正、辐射校正、大气校正等。

校正后的数据可以更准确地反映地表物体的实际情况。

接下来，可以对数据进行特征提取、分类和变换等处理，以便更好地分析和理解城市的地理信息。

2.4 数据分析数据分析是城市遥感应用中最关键的一步。

通过对处理后的数据进行分析，可以获取城市的各项指标和特征。

例如，可以通过遥感数据估算城市的人口密度、建筑物高度、土地利用情况等。

这些分析结果可以为城市规划、环境保护和资源管理等提供科学依据。

3. 城市遥感的优势和挑战3.1 优势城市遥感具有以下几个优势： - 全面性：可以获取大范围、高分辨率的城市地理信息。

- 可远程获取：不受地理条件的限制，可以遥感地球各个角落的城市。

-实时性：数据获取和分析时间快，可以及时获得城市的最新信息。

城市遥感研究的主要技术方法1.各类用地现状识别：遥感地物之间的相似性关系建立影像判读标志来实现对城市各类用地现状的判读和识别。

2.用地识别说明：城市一类用地判读基础上，就可方便地从影像图上划定建成区的范围。

即将建筑物连片的城市用地勾画出来，然后将那些只有少量建筑物的城市公园、绿地、湖泊划入建成区，并将城市范围内不属于建成区的大片麦田、菜地除去即可得到城市建成区的分布范围。

对于那些规模很小的工厂，需结合实地调查进行判读。

通过建筑物屋顶外形、建筑物高度、建筑群落的排列组合与分布等判读因素，可以判读确定居住建筑的结构、层数等信息。

其中建筑结构的判读主要是利用结构与外形的关系。

建筑层数根据住宅侧影上的窗口、阳台数等测定。

3.用地特征参数调查4.建筑层数5.密度和建筑面积密度。

6.建筑密度和居住建筑面积密度7.毛密度人口毛密度是指单位面积上居住的人口数（万人／km2））利用航空影像判读确定每一地块（或地理单元）人口毛密度的基本思路是：首先判读区分出每一地块的居住建筑，分析判断其总户数，然后乘以根据实地抽样调查得出的该地块（或地理单元）户均人数，从而得到该地块（或地理单元）的总人口数。

对于旧城区来说，居住建筑多为一层且一般为密集的独立房。

可直接从航片上判读其户数；长条形住房的户数可视其长度，在实地抽样调查基础上判定。

新建住宅区多为多层建筑，可根据屋顶烟囱和门洞判断每层户数，然后根据建筑层数判读结果得到每幢楼的户数。

8.绿化覆盖率绿化覆盖率是城市范围内绿化覆盖面积与城市总用地面积之比，是反映城市土地开发利用质量和环境条件的重要标志。

绿化覆盖面积主要指树冠、草在地面上的投影面积。

调查与分析城市不同历史阶段的状况，可指示城市形成和发展规律，研究城市规划建设和管理方面的经验教训，分析预测城市未来发展的趋势。

多时相的城市航空遥感图像和高分辨率、高光谱影像记录着地表景观的多种信息，是提取分析反映城市演变信息的主要资料。