遙感信息技術(shù)在城鄉(xiāng)總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估中的應(yīng)用
——以天津市津南區(qū)為例

陳 楚,崔 龍,王 琳

(1.天津市測(cè)繪院,天津 300381; 2.天津市規(guī)劃局東麗規(guī)劃分局,天津 300381)

遙感信息技術(shù)在城鄉(xiāng)總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估中的應(yīng)用
——以天津市津南區(qū)為例

陳 楚1?,崔 龍2,王 琳1

(1.天津市測(cè)繪院,天津 300381; 2.天津市規(guī)劃局東麗規(guī)劃分局,天津 300381)

為了便于及時(shí)了解和掌握天津市城鄉(xiāng)建設(shè)用地現(xiàn)狀和城鄉(xiāng)規(guī)劃的實(shí)施情況,加強(qiáng)對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃科學(xué)有效地管理,為城鄉(xiāng)總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估研究工作提供有效的數(shù)據(jù)支撐,本文以天津市津南區(qū)為例,利用遙感信息技術(shù)對(duì)津南區(qū)的建設(shè)用地現(xiàn)狀進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提取了兩年來建設(shè)用地的變化信息,并針對(duì)建設(shè)用地的現(xiàn)狀和變化信息對(duì)津南區(qū)城市總體規(guī)劃(2008～2020)的實(shí)施情況進(jìn)行了評(píng)估,對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者決策和城市建設(shè)管理提供數(shù)據(jù)支撐等方面具有重要意義。

遙感;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);規(guī)劃評(píng)估

1 引 言

隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的加強(qiáng),城市規(guī)劃對(duì)信息的依賴性也大大增強(qiáng),它不僅需要城市現(xiàn)狀信息,而且需要?dú)v史和未來發(fā)展的信息,信息資源的內(nèi)容和獲取的手段越來越密不可分。

2006年國(guó)務(wù)院批復(fù)天津總體規(guī)劃以來,天津進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期,建設(shè)用地增長(zhǎng)迅猛。據(jù)統(tǒng)計(jì),2010年全市城鎮(zhèn)建設(shè)用地為1 380 km2,比2004年的1 061 km2增長(zhǎng)319 km2,年均增長(zhǎng)約53 km2。在快速發(fā)展時(shí)期,尤其是廣大區(qū)縣,經(jīng)常出現(xiàn)未經(jīng)規(guī)劃批準(zhǔn)先開工建設(shè),或是在規(guī)劃的城鎮(zhèn)建設(shè)用地范圍之外擅自進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)的現(xiàn)象。同時(shí),按照住建部2009年5月頒布的《城市總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估辦法》要求,需要全面掌握區(qū)縣建設(shè)用地發(fā)展態(tài)勢(shì),為區(qū)縣總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估工作奠定基礎(chǔ)。為提高規(guī)劃的可操作性,需對(duì)建設(shè)用地進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

遙感技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取城市發(fā)展、建設(shè)的有關(guān)信息,有反映城市宏觀全貌的圖像,也有高分辨率可以清晰地看到城市的一路一橋、一屋一樹等細(xì)微景物的影像,可以全面、生動(dòng)、準(zhǔn)確、即時(shí)地掌握和了解城市的發(fā)展變化。航空遙感的應(yīng)用技術(shù)日趨成熟,將能提供高精度、多平臺(tái)、實(shí)時(shí)、可靠的城市信息源最理想的技術(shù)系統(tǒng),將為城市規(guī)劃和管理提供全新的、現(xiàn)代化的技術(shù)支持,使遙感技術(shù)在城市的應(yīng)用從深度、廣度上都有較大的發(fā)展和提高,形成高精度、多領(lǐng)域、綜合系統(tǒng)的城市遙感應(yīng)用體系,為實(shí)現(xiàn)城市信息化管理和可持續(xù)發(fā)展提供現(xiàn)代化空間信息技術(shù)的支持。

為了便于及時(shí)了解和掌握天津市城鄉(xiāng)建設(shè)用地現(xiàn)狀和城鄉(xiāng)規(guī)劃的實(shí)施情況,加強(qiáng)對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃科學(xué)有效地管理,開展城鄉(xiāng)總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估研究工作。我們對(duì)天津市津南區(qū)的建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的成果進(jìn)行深入分析。利用2008年和2012年航攝的1∶2 000影像圖和1∶2 000地形圖對(duì)津南區(qū)2008年和2012年建設(shè)用地現(xiàn)狀進(jìn)行了解讀,提取了兩年來建設(shè)用地的變化信息,并針對(duì)變化信息對(duì)津南區(qū)城市總體規(guī)劃(2008 -2020)的實(shí)施情況進(jìn)行了評(píng)估。

2 試驗(yàn)區(qū)概況

天津市津南區(qū)面積387.84 km2,轄咸水沽、雙港、八里臺(tái)、辛莊、雙橋河、北閘口、葛沽、小站等8個(gè)鎮(zhèn)和地處市區(qū)的長(zhǎng)青辦事處,全區(qū)共有173個(gè)行政村。區(qū)政府駐地咸水沽鎮(zhèn)。行政區(qū)劃圖1所示:

圖1 津南行政區(qū)劃圖

3 技術(shù)流程

本次試驗(yàn)主要利用2008年10月和2012年6月航攝制作的1∶2 000正射影像圖,結(jié)合同時(shí)期的1∶2 000地形圖,依據(jù)《天津市城市用地分類標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)津南區(qū)建設(shè)用地現(xiàn)狀進(jìn)行解譯,提取出2008年和2012年建設(shè)用地現(xiàn)狀信息,即根據(jù)1∶2 000地形圖系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)將前期影像劃分為相應(yīng)類型,然后用變化監(jiān)測(cè)的方法提取后期影像中的每類用地的變化信息,從而完成2012年建設(shè)用地現(xiàn)狀信息。該步驟由影像分割和屬性獲取組成,影像分割主要完成每類用地變化信息的提取,屬性獲取則確保變化信息的歸類工作。

3.1 影像分割

影像分割的任務(wù)就是在特定的應(yīng)用需求下,基于一定的規(guī)則將影像劃分為各具特征的區(qū)域并提取出有意義目標(biāo)的技術(shù)和過程。在由影像輸入到影像分析的整個(gè)影像處理過程中,影像分割起到了承上啟下的“瓶頸”作用,如圖2所示。

圖2 影像分割在整個(gè)影像處理中的地位

遙感影像是由空間結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)結(jié)的像元組成,反映和揭示地面物體固有尺度。由于實(shí)際地物的復(fù)雜性,在提取影像中各類地物的信息時(shí)需要充分考慮到地物的紋理、結(jié)構(gòu)、空間特征以及相鄰地物的關(guān)系。本研究中采用面向?qū)ο蟮挠跋穹指罘椒ㄖ饕且詫?duì)象為最小單元進(jìn)行處理,根據(jù)變化信息提取的要求,獲取變化圖斑的多種特征,其中主要是光譜特征和形狀特征,從對(duì)象層次實(shí)現(xiàn)變化信息的有效提取,使得分割結(jié)果具有更豐富的語義信息。在已有的地理數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上,采用專題圖制作的方式來對(duì)變化圖斑進(jìn)行解譯時(shí),不同類型地物在影像上具有的尺度是不同的。因此,本項(xiàng)目采用基于多個(gè)分割尺度分別對(duì)不同地物進(jìn)行分割以獲取最優(yōu)效果的多尺度分割方法,影像分割結(jié)果的示例如圖3所示。

圖3 影像分割結(jié)果

3.2 屬性獲取

在研究中采用2008年遙感數(shù)據(jù)為前期數(shù)據(jù),以 2010年的遙感數(shù)據(jù)為后期數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來獲取變化信息。在利用面向?qū)ο蟮亩喑叨确指罴夹g(shù)獲取變化信息的基礎(chǔ)上,以該信息為模板,結(jié)合影像解譯判讀技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),采用人機(jī)交互方式,以地形圖數(shù)據(jù)為輔助,對(duì)變化信息賦以相應(yīng)的屬性,從而可以獲取覆蓋天津的2010年建設(shè)用地現(xiàn)狀圖。并通過運(yùn)用“先內(nèi)業(yè)后外業(yè)”的作業(yè)流程,在內(nèi)業(yè)采集的基礎(chǔ)上,外業(yè)對(duì)未能確定的地物進(jìn)行屬性調(diào)繪,并最終完成數(shù)據(jù)編輯和信息化處理工作,技術(shù)流程如圖4所示。

圖4 技術(shù)流程圖

3.3 數(shù)據(jù)更新

由于1∶2 000地形圖數(shù)據(jù)的時(shí)間和PS監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)相不一致的問題,需要首先基于高分辨率的遙感影像來對(duì)變化圖斑進(jìn)行有效解譯,并對(duì)現(xiàn)勢(shì)性不足的地物進(jìn)行補(bǔ)充。如圖5所示,道路邊的若干建筑物在1∶2 000地形圖數(shù)據(jù)沒有標(biāo)出,基于對(duì)應(yīng)時(shí)相的高分辨率航空影像進(jìn)行更新。

圖5 1∶2 000地形圖更新前后對(duì)比

4 津南區(qū)城市總體規(guī)劃實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)分析

本文通過利用遙感影像圖對(duì)津南區(qū)建設(shè)用地現(xiàn)狀進(jìn)行了遙感解譯,獲取了津南區(qū)2008年和2012年建設(shè)用地現(xiàn)狀構(gòu)成圖,分別如圖6和圖7所示。

圖6 2008年津南區(qū)建設(shè)用地現(xiàn)狀構(gòu)成情況圖

圖7 2012年津南區(qū)建設(shè)用地現(xiàn)狀構(gòu)成情況圖

基于2008年和2012年津南區(qū)建設(shè)用地的現(xiàn)狀圖,對(duì)2008年～2012年4年來建設(shè)用地主要大類進(jìn)行了變化統(tǒng)計(jì),如表1所示。2008年～2012年4年來總體上津南區(qū)的建設(shè)用地在減少,減少了470.04公頃,其中村鎮(zhèn)建設(shè)用地減少最多,減少了1031.60公頃。表明示范小城鎮(zhèn)、新農(nóng)村建設(shè)等項(xiàng)目目前正處于起步階段,以拆為主。工業(yè)用地總體上處于減少,減少了183.52公頃,說明自2008年以來津南區(qū)4個(gè)市級(jí)示范工業(yè)園的建設(shè)處于初級(jí)階段,工業(yè)用地向示范工業(yè)園搬遷聚集,工業(yè)園的示范作用初步顯現(xiàn)。

表1 津南區(qū)2008年～2010年建設(shè)用地變化面積統(tǒng)計(jì)表

依據(jù)規(guī)劃管理的需要,重點(diǎn)關(guān)注2008年以來新增建設(shè)用地的土地來源問題。因此,在不考慮2008年同類用地的減少情況下,重點(diǎn)對(duì)新增建設(shè)用地的原土地類型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。具體如表2所示,橫向類型為新增建設(shè)用地的原土地類型,空地表示原土地類型為非建設(shè)用地,縱向類型為新增建設(shè)用地類型。

從表2中從各類新增建設(shè)用地的土地來源看:非建設(shè)用地新增建設(shè)用地為2835.04公頃,占總新增建設(shè)用地(11938.10公頃)的23.75%。在嚴(yán)格控制非建設(shè)用地的情況下,這部分新增建設(shè)用地值得關(guān)注。

雖然2008年以來工業(yè)用地變化的總面積在減少,但新增工業(yè)用地(M)的面積依然可觀,占總新增建設(shè)用地的30.11%。表明2008年津南區(qū)的工業(yè)用地在4個(gè)示范工業(yè)園建設(shè)的推動(dòng)下,正在進(jìn)行大面積區(qū)域調(diào)整,大量工廠進(jìn)行搬遷新建。為了摸清新增工業(yè)用地的動(dòng)向,針對(duì)2008年以來的新增建設(shè)用地,與津南區(qū)城市總體規(guī)劃(2008～2020)進(jìn)行了對(duì)比,總有58處與城市總體規(guī)劃不符。從新增工業(yè)用地和性質(zhì)變化數(shù)據(jù)分析看,2008年～2010年與規(guī)劃不符的工業(yè)用地占總新增工業(yè)用地的40.48%,這表明規(guī)劃的實(shí)施有待加強(qiáng)管理和監(jiān)督。

表2 新增建設(shè)用地來源統(tǒng)計(jì)表(單位/公頃)

受到房地產(chǎn)開發(fā)的影響,新增建設(shè)用地中居住用地(R)占總新增建設(shè)用地的16.41%和8.69%。在新增加的居住用地中,與規(guī)劃不符的占17.06%。這些與規(guī)劃不符的建設(shè)多為還遷房,值得注意。

5 結(jié) 語

本文以遙感的技術(shù)手段在天津市津南區(qū)城市總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估的應(yīng)用,探討了總體規(guī)劃的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐,事實(shí)證明,技術(shù)創(chuàng)新的突破對(duì)于提高城市總體規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的翔實(shí)性、可靠性十分重要,而數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與翔實(shí)是總體規(guī)劃確定戰(zhàn)略問題的可靠依據(jù),對(duì)提高總體規(guī)劃的科學(xué)性、可操作性、權(quán)威性都有著非常重要的作用。通過遙感技術(shù)對(duì)建設(shè)用地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的研究,將不僅僅在總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估中進(jìn)行應(yīng)用,還將在規(guī)劃編制、管理和監(jiān)督工作中達(dá)到如下幾方面的作用:

一是對(duì)建設(shè)用地現(xiàn)狀情況進(jìn)行全面梳理,及時(shí)掌握全市域建設(shè)用地的基本情況,加強(qiáng)市局對(duì)各區(qū)縣規(guī)劃用地的動(dòng)態(tài)監(jiān)管,促進(jìn)土地資源的合理配置。

二是定期監(jiān)測(cè)各區(qū)縣建設(shè)用地的發(fā)展變化情況,分析各區(qū)縣建設(shè)用地的發(fā)展方向和土地利用方向的變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)違反規(guī)劃進(jìn)行建設(shè)的情況,促進(jìn)規(guī)劃有效實(shí)施。

三是按照住建部總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估的要求,通過全面掌握區(qū)縣建設(shè)用地發(fā)展態(tài)勢(shì),為區(qū)縣總體規(guī)劃實(shí)施評(píng)估工作提供技術(shù)支撐,提高區(qū)縣總體規(guī)劃編制或修改的科學(xué)性。

四是建立規(guī)劃實(shí)施與規(guī)劃編制的長(zhǎng)效反饋機(jī)制,客觀評(píng)價(jià)規(guī)劃編制與實(shí)施的效果,為進(jìn)一步提升規(guī)劃編制、管理和決策水平提供技術(shù)支撐。

[1] 趙小艷,盧雨田.城市總體規(guī)劃編制技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐研究——以多源遙感影像在吳江總體規(guī)劃中的應(yīng)用為例[A].和諧城市規(guī)劃——2007中國(guó)城市規(guī)劃年會(huì)論文集.

[2] 袁超,張澤烈.服務(wù)于城市規(guī)劃管理的遙感信息平臺(tái)技術(shù)研究[J].測(cè)繪科學(xué),2010(1):179～181.

[3] 王瑾.淺談遙感技術(shù)在國(guó)土資源管理中應(yīng)用和發(fā)展[J].吉林農(nóng)業(yè),2011(9):61～62.

[4] 鄭雪玉.淺析遙感技術(shù)在城市規(guī)劃管理中的應(yīng)用[J].福建建筑,2010(7):13～14.

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[6] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部稽查辦公室.利用衛(wèi)星遙感技術(shù)輔助城鄉(xiāng)規(guī)劃督察工作簡(jiǎn)介[R].

[7] 羅雁,劉福成,楊魁.遙感技術(shù)在總體規(guī)劃動(dòng)態(tài)評(píng)估應(yīng)用中的研究[J].城市勘測(cè),2012(4):51～54.

[8] 馬建文,田國(guó)良,王長(zhǎng)耀等.遙感變化檢測(cè)技術(shù)發(fā)展綜述[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2004(4):195～196.

Remote Sensing Information Technology Applied to the Implementation Assessment on the Urban-Rual Master Planning——A Case Study on Tianjin Jinnan District

Chen Chu1,Cui Long2,Wang Lin1
(1.Tianjin Institute of Surveying and Mapping,Tianjin 300381,China; 2.Dongli Branch of Tianjin Planning Bureau,Tianjin 300300,China)

In order to understand and master the current situation of the rural-urban construction land use and the implementation situation of urban and rural planning in Tianjin,strength the urban and rural planning management scientifically and effectively,and provide the effective data support to the implementation assessment research on the urban-ural master planning,in this paper,remote sensing information technology is used to monitor the construction land use in Jinan District dynamically and the change in two years is extracted,the implementation situation of the urbal-rual master planning is assessed according to the status and change information and it has a significance in the aspect of leader’s doing decision and the data support to the urban construction management.

remote sensing;dynamic monitoring;the planning and evaluation

2014—04—21

陳楚(1980—),男,高級(jí)工程師,主要從事攝影測(cè)量,遙感數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用工作。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技項(xiàng)目(2011-R2-3)