遥感在重庆城市总体规划实施评估中的应用

1 遥感与城乡规划

自1858年在巴黎上空一个飞行的气球上拍摄了有史以来第一张航空照片，到1972年第一颗地球资源探测卫星的成功发射，遥感技术与数据在过去的一百多年间不断发展完善。发展至今，遥感数据空间分辨率已提升至亚m级，获取的效率更高，光谱分辨率更加丰富。随着技术的进步，遥感技术作为采集和获取地表信息的重要技术手段，广泛应用于各领域。遥感数据凭借其信息丰富、准确、现势性强等优势，已成为城市规划中一 种重要的数据源。徐涵秋[1-2]等利用遥感技术对地表不透水面信息进行提取，并对雄安新区地表覆盖变化及其新区规划的生态响应进行了预测；匡文慧[3]等对河北雄安新区建设的区域地表本底特征与生态管控进行了分析；龙瀛[4]等利用遥感技术对北京的城市增长边界进行了评估；杜珂磊[5]等研究了青神县城市空间扩展及土地利用变化情况；王小攀[6]等开展了以遥感技术辅助城市违法建筑监察的研究与实践；张治清[7]等探索了遥感技术服务中小城市总体规划实施评估的方法。综合来看，遥感技术正在扩大应用到城乡规划编制技术审核、监督管理、实施评估等方面，同时也拓展了城市规划学科的研究范围，赋予了城市规划新的生命力。

2 遥感技术应用探索

长期以来，重庆市十分重视现代信息技术在城市规划管理中的应用，从商业高分辨率遥感面世以来，积极组织相关技术支撑单位开展遥感技术在城乡规划中的应用探索，取得了良好的效果。2005年以来，重庆市连续12 a利用高分辨率卫星遥感影像开展了主城区的城市扩展变化监测。2006年，为合理保护和利用重庆市主城区的缙云山、中梁山、铜锣山和明月山，重庆市开展了“四山”森林覆盖的遥感专项调查，为“四山”管制区的科学、合理划定奠定了基础。2009年以来，为科学合理评估重庆市远郊区县城市总体规划实施情况，连续8 a开展了区县现状城市建设用地遥感调查，全面掌握了远郊31个区县的现状城市建设用地规模和发展态势。2009年，为落实城乡建设部《关于开展利用卫星遥感技术辅助城乡规划督察工作的通知》文件要求，利用遥感技术开展了公园绿地实施情况督察、区县工业园区调查工作，取得了良好的效果。

通过不断的应用实践和反复完善，重庆市在遥感技术应用上取得了良好的效果：①结合城市用地分类与规划建设用地标准[8]，编制了《现状城乡建设用地遥感解译规程》[9]，使得遥感技术支撑的城市规划管理工作所形成的各种数据标准、规范、统一、一致；②构建了低空、航空、卫星三位一体的影像获取体系，每年获取了全市域多尺度、多层次、多分辨率的各类遥感影像，建立了良好的遥感影像获取保障机制；③建立了一套遥感技术支撑城乡规划工作的技术和组织体系，形成了专业的技术支撑团队，将遥感技术融入规划研究、规划编制、实施评估、规划管理和规划监督各个环节，提供及时、准确、高效的支撑和服务。

3 区县城市总体规划实施评估应用实践

城市建设用地使用情况评估是城市总体规划实施评估的核心内容之一，在未使用遥感技术之前，主要依靠区县政府上报的城市建设用地规模数据判断规划实施情况，是一种被动的评估方式。一方面，区县政府根据自身的利益诉求上报数据，造成数据的夸大和变形；另一方面，区县没有科学的数据获取方法和统一的数据上报标准，导致无法获取准确的城市建设规模数据，给区县城市总体规划实施评估工作带来了很大困难。近年来，重庆市利用遥感技术开展了区县城区的现状建设用地解译工作，获取了城市总体规划实施评估所需的现状城市建设用地关键数据，为城市总体规划实施评估奠定了基础。重庆市城市总体规划实施评估实践主要包括现状城市建设用地解译和规划目标实施评估两个阶段。

3.1 现状城市建设用地解译

现状城市建设用地解译主要包括资料收集整理、现状城市建设用地边界解译、用地单元划分与类别判定、外业调查与成果整理以及质量校核等步骤。

3.1.1 遥感解译资料收集

当xe=1时，单元为实体结构；当xe=0时，单元为空洞结构.通过控制惩罚指数p的大小可以使单元密度或快或慢地逼近0或者1，这样便使得目标函数接近理想状态下0～1的离散结构，并取得最优材料分布结构.

区县现状城市建设用地解译是在高分辨率遥感影像及其相关辅助资料的基础上开展的。重庆市一般在每年的7～9月集中获取各区县城区亚m级的高分辨率遥感影像，以确保影像资料的现势性和时间集中度。辅助资料包括道路控制边线资料、建设用地规划许可资料、建设工程规划许可资料、建设项目规划核实资料（建设项目竣工总平面图）等，主要是对遥感影像上未反映的地物进行更新。

This research was sponsored by the National Natural Science Foundation of China(NSFC)No’s.51590894,U1537212,51425102,51231001,51471019,and 51271011.

3.2.1 总体规模实施评估

图1 现状城市建设用地解译界定标准示意图

1）用地单元划分原则。①用地有明显边界附着物（围墙、围栏等）的，一般参照附着物划定用地单元边界；②用地无明显边界的，一般按相邻建（构）筑物半间距划定用地单元边界；③区域交通设施、城市轨道交通用地按路基面外边缘划定用地单元边界，城市道路用地以人行道外边缘（邻近建筑物一侧）划定用地单元边界；④修建有游憩道路或园林小品，且计入城市规划建设用地平衡表的公园绿地，按围墙、河流、道路划定用地单元边界，防护绿地按相应项目的国有土地征收范围划定用地单元边界。

2）在建用地，即已进行地基（±0.00以上）施工的用地，纳入现状城市建设用地。在建隧道、跨河桥梁等非地表建（构）筑物不参与解译和统计。

3.1.4 外业调查与成果整理

经过内业判读后，仍存在部分边界判读不准、类别界定不清的情况，需采用外业补充调查的方式完善。本文主要采用GPS辅助的现场踏勘、采集和走访等外业调查方式，对内业判读初步成果中不能确定边界或类型的地块进行补充调查和核查。外调调查一般包括边界测量、地块补调、类别核查等。上述工作全部完成后，再对成果进行综合整合和质量检查，统计各类数据，制作城市建设用地使用情况图和发展态势图。

现状城市建设用地边界根据建设用地的遥感影像特征解译，建立边界提取的算法和规则，对遥感影像上地表信息进行内业解译，划定建设用地边界。

3.1.3 用地单元划分与类别判定

现状城市建设用地边界解译完成后，需对城市建设用地的用途进行详细分类，分类的前提是以地块为单元对地块进行划分，并判定各地块的类别和用途。用地单元划分与类别判定采取先内业、后外业的顺序开展，影像和解译后的图斑如图2所示。

1）已建用地，即已建成附着建（构）筑物的用地和拆迁地，纳入已建城市建设用地。拆迁地是指原有建（构）筑物拆除后尚未实施建设或正在进行拆除的场地。为保证与规划建设用地同口径，隧道、跨河桥梁等非地表建（构）筑物不参与解译和统计。

2）用地类别判定原则。①遥感影像上表现为建（构）筑物的地块，其类别根据遥感技术特征、建（构）筑物用途、周围地块关系、竣工验收资料、规划核实成果、大比例尺地形图等资料综合判定；②遥感影像上表现为建（构）筑物地基的地块，其类别参照规划许可资料确定；③混合用途地块类别以规划许可所确定的主要用途为准，无规划许可资料时，以实际建设的主要用途为准；④上述方法无法确定用地类别的地块，应采取GPS辅助外业调查的方式确定。

图2 黔江区现状城市建设用地分类图

“革命的理想信念是长征精神最基本的思想内核”[2]，长征是一次理想信念的伟大远征。 “伟大长征精神，就是把全国人民和中华民族的根本利益看得高于一切，坚定革命的理想和信念，坚信正义事业必然胜利的精神。”[3]47

3）平场用地，即天然地表经工程技术手段改造后尚未实施建设的场地，纳入准现状用地，用来判断规划实施的态势。

基于单片机的多功能视力保护器设 计 ……………………………………………………… 梁东丽，刘 颖（21）

3.2 规划目标实施评估

遥感解译工作为城市总体规划实施评估提供了基础数据：现状城市建设用地的总量及其分布、各类现状城市建设用地及其分布情况。

SVD法所得到的矩阵奇异值,具有唯一性、稳定性和比例不变性等性质.奇异值降噪的关键因素是确定重构相空间的阶数和矩阵重机分离阶数.

准确划定现状城市建设用地边界一直是城市总体规划实施评估的难点，也是学术界和管理部门争论的焦点，在不同的地区，面对不同的诉求，其结果往往差异很大。结合重庆市各区县城市的空间分布特征和建设发展情况，将各区县现状城市建设用地解译范围分为已建用地、在建用地和平场用地3类，如图1所示。

将现状城市建设用地与城市规划建设用地、城市规划区进行叠加分析，可评估城市总体规划实施的总体规模、实施速度和方向，同时可以方便地发现哪些区域已超出了城市规划建设用地范围，为违法建设的甄别提供依据，如图3所示。

3.1.2 现状城市建设用地边界解译

（4）完善科技人才荣誉制度。扩大创新创业大赛奖励范围，设立市级科技创新争先奖，表彰在科学研究、技术开发、成果转化、科技服务等方面有突出贡献的科技人才和研发团队，进行重点宣传，营造全社会尊重人才、崇尚科学、鼓励创新的良好氛围。

图3 区县总体规划用地规模实施评估图

3.2.2 用地结构和人均指标评估

将各类现状城市建设用地与规划建设用地进行叠加分析，以评估居住用地、工业用地、道路广场用地和绿地等所占现状城市用地的比例和人均指标，从而得出现状用地结构和人均水平，并通过与规划目标结构的对比，找出其中的差异和规划实施的时序，如图 4～6所示。例如，有的区县居住用地实施很快，但公共设施和绿地等配套建设跟进不足，出现了教育难、居民生活游憩公共空间匮乏等规划实施问题，通过用地结构和人均指标评估可及时发现这些问题，及时调整规划建设用地实施时序，避免引发更深层次的社会问题。

图4 黔江区现状城市建设用地结构图

图5 黔江区现状城市建设用地与剩余城市建设用地比例对比图

图6 黔江区人均现状城市建设用地与人均剩余城市建设用地比例对比图

3.2.3 用地布局和发展态势评估

通过将规划许可资料、储备用地资料、签约用地资料与遥感解译的现状城市建设用地进行综合，以及与规划城市建设用地、城市规划区进行叠加分析，可以准确判断城市未来一段时间的发展态势和拓展方向，进而判断用地布局实施情况和发展方向的一致性问题，见图7。

图7 黔江区城市建设用地布局和现状发展态势图

4 结 语

遥感技术解决了区县城市总体规划实施评估中现状城市建设用地数据获取困难的问题，为城市规划实施情况的准确评估和判断提供了科学、准确的用地数据，同时GIS的空间叠加分析能力极大地提升了区县城市总体规划实施评估的效率。然而，本文利用该方法对区县城市总体规划实施评估的因子还仅限于对城市建设用地各项指标的评估，未结合城市人口的迁移变化规律、城市产业布局和发展态势进行综合评估。随着遥感技术的快速发展和城乡规划管理需求的不断增加，遥感技术在城乡规划管理工作中应用的广度和深度还将不断扩展。

当对手都已经拥抱涡轮增压动力，GTC4Lusso却能通过修长发动机舱中那台V12自然吸气发动机提醒我，什么最能代表法拉利GT家族的孤傲气质。奔跑在道路上，即便以法定限速前进，我也不顾上调用“情怀”这样的词汇来恭维它。事实上，我根本就不在意GTC4Lusso的四驱系统或者悬架系统的工作原理，只乐于享受V12发动机不动声色时的顺畅以及全情投入时的炸裂。谁让它是法拉利，它有V12呢，我觉得它说什么都是对的。在超大排量自然吸气发动机所代表的尊严被混合动力、排放法规彻底淘汰之前，珍惜每一次充分沟通的机会吧。

参考文献

[1] 徐涵秋,王美雅.地表不透水面信息遥感的主要方法分析[J].遥感学报,2016,20(5):1 270-1 289

[2] 徐涵秋,施婷婷,王美雅,等.雄安新区地表覆盖变化及其新区规划的生态响应预测[J].生态学报,2017,37(19):6 289-6 301

[3] 匡文慧,杨天荣,颜凤芹.河北雄安新区建设的区域地表本底特征与生态管控[J].地理学报,2017,72(6):947-959

[4] 龙瀛,韩昊英,赖世刚.城市增长边界实施评估:分析框架及其在北京的应用[J].城市规划学刊,2015(1):93-100

[5] 杜珂磊,唐斌.青神县城市空间扩展及土地利用变化研究[J].地理空间信息,2017,15(3):103-105

[6] 王小攀,袁超,胡艳,等.遥感辅助城市违法建筑监察研究与实践[J].地理空间信息,2016,14(6):101-103

[7] 张治清,何宗,胡艳,等.遥感技术支持下的中小城市总体规划实施评估方法研究:以重庆市永川区为例[J].规划师,2010,26(3):31-36

[8] GB 50137-2011.城市用地分类与规划建设用地标准[S].

[9] DB50/T 570-2014.现状城乡建设用地遥感解译规程[S].