城市化进程中,遥感成为理性规划的支撑手段 如果问近30年中全世界有哪些国家的城市发展最快,那应该就是中国。 中国是传统的农业大国,人口多,地质条件复杂,平均占有土地面积小。这样的一个国家,突然在上世纪80年代后加快了城市化的步伐,爆发力和存在的问题,都是可想而知。什么方法能够在城市化过程中尽可能地满足需求,同时最大程度地够避免过失,30年后的今天,人们已经能够比较理智地回答这个问题,那就是科学的规划。而科学的规划,是要有基础数据和手段支撑的。 今年5月20日,在中国最具发展活力的现代化城市上海举办了一次以“数字城市与和谐环境”为主题的2009国际城市遥感大会,来自世界26个国家和地区的300多位遥感专家、政府要员和企业界人士一起研讨遥感技术在城市发展中的应用。 而几乎就在同时,同样在上海,国土资源部和上海市人民政府联合举办“上海市三维城市地质调查”项目成果移交仪式。历时5年的“上海市三维城市地质调查”项目顺利完成,国土资源部副部长汪民、上海市人民政府副市长沈骏在成果移交仪式上含笑握手。汪民称该项目将对全国城市地质工作起到很好的典型示范作用。 无独有偶,两天后在杭州萧山区,浙江省地质调查院总工汪庆华组织项目组一班人紧张地做着杭州城市地质调查成果验收前的准备。 城市地质工作,在今天中国城市发展中的必要性和迫切性日益彰显,而城市地质的调查手段中,高新技术的支撑,也越发显出重要性。中国国土资源航空物探遥感中心主任王平在接受记者采访中告诉记者,遥感是目前世界上应用最为广泛的科学技术之一,新一代高空间、高光谱、高时间分辨率遥感技术的发展,大大提升了人类全面、快速、客观地观测地球的能力。中国城市发展需要遥感技术。 遥感技术:我们正努力追赶先进国家 中国航天遥感技术从20世纪70年代起步,三十多年来,经过不懈努力,在不少领域有长足的进步,大大缩短了中国的遥感技术与先进国家的距离。 王平介绍说,遥感技术可分航空遥感和航天遥感两种。 我国航空遥感出现相对较早。在上世纪30年代初,我国就开始了航空摄影测量。随着科技的发展,到上世纪80年代,逐步实现了从单一黑白摄影向彩色、彩红外、多波段摄影的航空遥感转变。目前,我国已建立了包括无(或少)地面控制、数字摄影、激光雷达、高光谱成像和超轻型飞机(或无人机)低空数码摄影等先进手段的航空遥感新技术体系。拥有高精度的定位定向系统和多种先进的航空遥感传感器,并自主研发了航空数码相机、高光谱成像仪以及数据处理解译软件系统。 航天遥感技术的发展起步虽然迟,但在近10年开始发力。1970年4月24日中国成功地发射了第一颗人造地球卫星。5年后,成功地发射了遥感卫星,获得了第一批清晰的国产卫星遥感影像。20世纪90年代以来,特别是进入21世纪后,我国自行研制和成功发射了气象、海洋和资源等多颗卫星。比如2006年,北京一号小卫星上天,在3年多的运行中,该星获取了覆盖整个中国大陆的卫星影像图20余次。2007年9月19日,我国成功发射中巴资源卫星-02B星,该星为城市遥感应用提供了大量的数据;2008年5月27日,我国成功发射FY-3A气象卫星。至此,我国风云气象系列卫星已成为全球气象观测的重要成员;2008年9月6日,我国发射环境一号卫星,该星在区域性防灾减灾中发挥了重要的作用;今年的4月22日,我国又成功发射了遥感卫星六号。这类遥感卫星数据主要用于国土资源勘查、环境监测与保护、城市规划、农作物估产、防灾减灾和空间科学试验等领域,从2006年4月到现在共发射了6颗。 先进的遥感技术,成为城市发展过程中调查与监测的有效技术手段,为获取快速发展城市的基础信息数据提供了重要保障。 遥感在城市发展中得到广泛的应用 在2009国际城市遥感大会上,各国专家都对中国遥感技术的应用感叹不已,作为遥感事业上的后起之秀,中国已经成为遥感应用大国,这是不争的事实。 但是遥感技术在城市发展中的应用情况如何?王平给记者做了以下的介绍。他说,我国城市遥感应用成就主要体现在调查和监测两个方面。 关于前者,他表示,20世纪80年代,我国利用遥感技术开展了全国大中型城市土地利用、生态环境、水资源、固体污染源、建筑分布、古建筑(文物)等调查,为城市规划提供基础资料。 关于后者,他说,近几年来,随着遥感技术的发展,我国利用遥感技术开展了大规模的城市土地利用和环境污染遥感动态监测,快速、准确地获取了城市变化信息,为城市管理提供现势资料。 第一,利用遥感手段进行城市土地调查与动态监测,为城市土地资源调查、规划、保护、管理与合理利用提供了现势性数据和技术支持。从1999年,我国应用遥感技术对全国50万人口以上城市和国家级开发区(园区)进行了土地利用状况监测。到2008年,监测的50万以上人口的城市已达到172个,国家级开发区(园区)达163个。北京一号小卫星在北京市土地利用动态监测管理中已经广为利用。 第二,利用遥感手段进行城市地质灾害调查与监测。 主要开展了地面沉降INSAR监测和突发性重大灾害应急调查监测。2005年我国开始对华北平原的天津、沧州和德州地区的地面沉降开展干涉雷达调查与监测,有效地揭示了沉降区域分布状况,确定了沉降中心位置,评估了区域性地面沉降的发展趋势。近几年来,又在长江三角洲以及汾渭谷地等主要地面沉降区部署了干涉雷达地面沉降监测工作,直接服务于城市规划、建设和城市防灾减灾工作。 遥感技术用于突发性重大灾害应急监测,在“5·12”汶川特大地震的抗震救灾中发挥了重要作用。遥感专家们利用航空遥感快速获取了地震灾区高分辨影像图,为当时救灾指挥提供了第一手资料。同时开展了地质灾害调查与监测,在灾区城镇次生灾害防范和灾后重建规划中发挥了重要的作用。 2008年9月8日,山西临汾发生了造成254人死亡的尾矿库溃坝重大事故。国土资源航空物探遥感中心利用航空无人飞机进行了应急快速调查监测,为查明事故原因和危害程度提供了科学依据。 第三,利用遥感技术对城市环境状况(包括固体废弃物污染、大气污染、热污染和水污染等城市环境质量等)进行调查与监测,为改善城市生态环境和提升城市生态功能提供了很好的参考和借鉴。 第四,利用机载激光雷达,全面准确的获取城市地表三维虚拟场景,同时,利用地球物理深部探测和工程地质等综合技术开展了城市地下三维地质结构的探测,为城市三维空间的开发与管理提供决策信息和智能支持。 2004年中国地质调查局在北京、上海、杭州、天津、南京、广州开展城市三维地质调查,分别建立了三维可视化城市地质数据管理和服务系统,为城市规划、建设与管理以及社会公众信息需求提供服务。 第五,利用高光谱遥感技术获取城市建筑物材料组成、水体污染物质及其周边土地质量等信息,进行城市地物识别,为城市的精细化科学管理提供保障。 第六,进行城市扩展遥感监测。2005 年,我国开始对东部重要经济区带城镇30年来的扩展进行动态监测,基本掌握了主要城镇扩展规模与特点,为我国东部地区城镇化布局与管理提供了科学决策依据。 第七,利用遥感快速获取数据及信息的能力,结合GIS技术建立了数字城市信息系统,将互联网、电子地图和卫星影像图、三维全景等技术融为一体,实现了对城市进行有效的监测、分析与管理。 第八,利用遥感数据,对北京奥运主场馆区工程建设过程中的环境、交通状况和场馆、绿地的变化情况进行了连续观测,并开发了奥运主场馆区工程环境监测虚拟仿真示范系统。同时利用遥感数据,对青岛奥帆赛区海域出现大量浒苔进行动态监测,在浒苔治理和打捞中发挥了重要作用,为奥运会青岛奥帆赛的顺利举办提供了技术保障。 王平说,遥感技术在中国城市化进程中,无所不在。事实上,城市遥感技术应用的范围,比他介绍的八个方面,要广泛得多。 城市遥感,更大的发展潜力在未来 根据统计,2007年末中国的城市数量已经达655个,其中100万以上人口的城市119个。人们预计,2020年我国城镇化率要达到60%,这个比例意味着11年后,我国城镇人口将从现在的6.1亿增加到约9亿。 这个速度,必然让城市的规划、建设和管理,面临前所未有的机遇和挑战。王平说:“只有了解城市发展的现状,掌握城市发展的规律,才能把握城市发展的未来。现代遥感技术在这些方面具有独特的、不可替代的作用。” 他认为,遥感技术及其在城市发展中的应用呈现如下趋势: 一是影像数据向高空间分辨率、高光谱和高时间分辨率发展。我们要在航天遥感方面,建立覆盖全国的高空间、高时间和高光谱分辨率的全天候、全天时对地观测系统;在航空遥感方面,建立航空、无人机和飞艇等具有快速应急响应能力的航空对地观测系统,为获取实时、准确的城市变化信息提供可靠的保障。 二是数据处理向实时化,信息提取向多元化,图像解译向定量化发展。我们要建立强大的地面数据处理和应用系统,实现海量数据的实时快速处理,多元信息的自动(或半自动)提取,图像的自动(或人机交互)解译,解译成果的定量(或半定量)化表达,多维数据的自由存储和形象化表达。 三是为政府和公众提供及时、优质、有效的服务。我们要建立资料、产品、成果服务体系,向政府和公众提供易懂、好用、有效的产品和成果,使其不仅成为城市规划的可靠依据、城市管理的技术支撑,还将成为城市建设的基础信息,城市生活的科学指南。 在采访的最后,王平说,中国的遥感事业要在未来更大的城市化压力中慎时度势,一方面全力推进遥感技术进步,另一方面,全力提升遥感服务城市发展的能力。(记者赵凡)                                                                  转自国土资源网  2009年6月10日 

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