樊儒
青海省第一测绘院
【摘要】科技的进步发展，使得航空遥感技术已经越来越多的应用于城市发展中，本文从航空遥感技术在城市发展中应用的现状出发，对应用中存在的问题进行了分析，并就如何改进提出了相关的对策。
【关键词】航空遥感技术；城市发展；应用；问题
随着航空技术水平不断提高，遥感探测技术的增强，促进了航空遥感技术的发展，其应用功能逐渐被完善。以下就城市发展中航空遥感技术的应用进行探讨分析。
一、在城市发展中航空遥感技术的应用分析
1、遥感在城市环境监测中的应用。城市环境监测主要包括空气质量监测、水资源监测、城市绿化—植被的检测、土地利用监测、城市热岛效应的调查等。环境质量的好坏直接关系到城市的居住环境和人们健康生活水平的问题。利用遥感技术，可以监测城市废气、废水、废渣的排放情况。空气质量监测主要是通过遥感图像圈定污染源，一般通过图像判断烟囱的高度，推测其对大气污染程度；另一种方法就是通过对城市植被遥感影像来判断空气污染程度，因为植被被污染后、叶绿素会发生变化，对光谱做出不同特征的反应。
水资源的监测，主要是通过遥感图像来监测水污染情况。可以通过遥感图像上水体的颜色和位置来判断水体受污染的情况。水体受污染时，其影像的色调、表面亮度值都会发生变化。遥感也用于监测城市绿化、土地利用情况。通过对遥感图像处理，可以得到土地使用变化图，从而时时监测违规用地等。这对于城市土地使用管理部门和执法部门是一个很好的工具。现代遥感技术的勃兴，为全面分析、研究热量资源和热场分布变化提供了无比优越的先进手段。
对于土地，应用遥感技术可以宏观的展现城市的用地情况，省去了实地考察的耗时，耗力，等诸多问题。对于城市用地规划都可以达到指导性的作用。对于道路和建筑物，遥感可以探测出城市道路分布及其建筑物的情况，可测定其建筑物占用地面积的比率，从而应用到城市扩张及规划当中，也为城市的合理布局起到指导作用。
2、航空遥感技术城市规划中的应用。航空遥感技术主要被用在城市规划中的信息提取中，在城市规划中，目前常用的信息提取方法是遥感影像计算机自动分类。遥感影像计算机自动分类的过程分为两个部分，一个是野外部分，主要是对遥感影像室内预判读以及野外调查，野外部分主要目的是要对室内预判结果进行验证以及建立各种类型的地物与影像特征之间的对应关系。另外一个部分是室内部分，室内部分主要对训练样本进行选择以及对训练样本进行统计、分析，训练样本选择主要通过适当的分类器对遥感数据进行分类，并在此基础上对分类结果进行后处理，最后进行精度评价。一般来说，地物光谱特征、地物形状特征、空间关系特征等是遥感影像进行分类的前提和基础，在进行计算机分类之前，首先要做一些比如校正、增强、滤波等的预处理工作，以突出目标物特征或消除同一类型目标的不同部位因照射条件不同、地形变化、扫描观测角的不同而造成的亮度差异等。
利用遥感图像进行分类，就是对单个像元或比较匀质的像元组给出对应其特征的名称。利用遥感图像进行分类主要是利用图像识别技术来实现对遥感图像的自动分类。计算机用以识别和分类的主要标志是物体的光谱特性，图像上的其它信息如大小、形状、纹理等标志尚未充分利用。常用的计算机图像分类方法有两种，一种是监督分类。监督分类是一种由已知样本，外推未知区域类别的方法，这类计算机图像分类方法首先从欲分类的图像区域中选定一些训练样区，在这样训练区中地物的类别是已知的，用它建立分类标准，然后计算机将按同样的标准对整个图像进行识别和分类。另外一种是非监督分类。非监督分类是一种无先验类别标准的分类方法。对于待研究的对象和区域，没有已知类别或训练样本作标准，而是利用图像数据本身能在特征测量空间中聚集成群的特点，先形成各个数据集，然后再核对这些数据集所代表的物体类别。
3、航空遥感在城市公共安全系统中的应用。航空遥感在城市公共安全方面的应用主要包括城市交通系统、应急系统（110、119、120等）、防洪系统、突发公共安全事件等。在交通方面，获取同一瞬间市区总体交通状况，分析不同地段的机动车密度、流量、平均车速及其空间分布规律。特别是获取车流高峰时期的数据，有利于分析出城市交通堵塞的主要原因。在应急系统方面，主要是利用遥感图像结合GIS，GPS为应急指挥决策提供服务。获取遥感图像，建立图像数据库，结合GIS数据库，利用GPS进行精确定位，对发生应急事件的地区进行分析，以便做出最快速、最有效的措施。如：120指挥中心接到求救电话，立即进入应急系统，查询求救者的位置，将GIS矢量数据叠加到相应的遥感图像上，可直观、准确地知道求救者的地点与周边环境的关系（包括与周边医院的位置关系、道路交通状况等），指挥中心可根据系统分析迅速做出营救方案。在突发公共安全事件方面，遥感也发挥着重要作用。在利用遥感研究流行病学方面，已经取得了许多成果。遥感作为一种流行病学研究的信息源，尤其在获取有关社会、经济状况的基础数据方面十分有益。
二、在城市发展中航空遥感技术应用的问题
在城市发展中航空遥感技术的应用还存在着诸多问题，主要表现在：
1、城市规划师应用遥感资料主要是通过与遥感专业技术人员的合作来进行，而遥感专业人员不具备一定的城市规划专业知识，在影像处理和分析过程中对信息的提取缺乏重点，影响了遥感数据的充分利用。同时，虽然目前已建立不同规模的卫星数据接收和处理系统，业务运行系统基本上都是基于RS和GIS的集成应用系统，但是应用模型的开发还有待进一步的提高。在应用模型的开发方面不仅仅缺少基础理论和运行性工具的支撑，而且还缺少面向城市规划评估和决策的专业应用模型，因此还不能有效满足城市规划应用的需求。
2、网络环境下，各种软件、工具和数据库不能进行集合的问题。自主的高精度数据资源缺乏，需要更高分辨率数据的城市规划应用技术，但必须考虑业务化运行系统的运行成本的可承受性。同时在系统建设的规范化和标准化方面还需要很大的提升，不同部门和不同应用领域中数据缺少连续性和一致性。新的数据源和技术难以嵌入城市规划应用于原有应用系统。针对不同的业务，应由权威部门牵头，多家参与。当前存在重复投入和重复建设问题，加重了投资的浪费，加剧了资料来源间的不一致性。
3、目前遥感图像解译的主要手段是目视解译，必须发展专家系统技术基于多时相、多源遥感资料的变化检测、估计与分类是遥感应用处理中的共性关键技术，在这方面存在的主要问题是变化信息提取方法上单一、与人工目视水平有比较大差异、自动化程度低等。这些问题的存在，对航空遥感技术的应用形成了很大的制约。
结束语
航空遥感技术是我国遥感探测技术的重要组成部分，为我国的资源勘查、环境监测、地图测绘等领域做出了巨大贡献。除了上述应用之外，航空遥感技术还被应用于其他城市经济和建设中，比如人们根据航空遥感技术获得土地利用现状图的基础上，运用GIS技术，建立城市土地利用与人口空间数据库，进行居住人口密度估算。总之，遥感技术的不断创新，其在城市应用领域也将不断创新。
参考文献：
[1]孙家柄.遥感原理与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2003
[2]王文杰.环境遥感监测与应用[M].中国环境科学出版社，2011
[3]苏立红.中国航空遥感的应用现状与发展趋势[J]中国新技术新产品2015（11）