基于遥感技术的城市规划实效性监测评价

方案的模式，但对已有规划政策的实施后果却很少做深入细致的分析和研究。而城市是一個复杂的综合体，为了应对复杂多变的城市领域，城市规划决策要有弹性和应变能力，它是一个决策、评价、反馈、调试、完善而循序渐进的过程。城市规划的决策是建立在评估反馈的基础上的，它一方面通过不断地决策来解决问题，另一方面又通过不断地执行并适时反馈来修正所作决策。因此，我们需要一个有效地城市规划动态监测评价机制，遥感技术用于城市规划动态监测正好为城市规划学者提供了一套研究城市发展动态和城市规模及变化趋势的手段，对城市的可持续发展具有深远的意义。

1.1监测城市规划实施过程中的质与量，实现城市可持续发展战略

随着我国城市建设进入前所未有的高速发展期，城市规划实施质与量的关系一直困扰着规划管理部门，相反城市在建设过程中倒是出现了一系列问题，大量违规、违章建筑，占用了大量农田，为了避免类似问题的发生，为城市发展创造良好的空间，实现城市可持续发展战略，必须有一套快速有效的办法，使得相关部门能够实时的掌握城市发展情况，在此背景下，我们以高分辨率遥感影像和城市规划相关资料以及坐标控制资料为对象，运用遥感技术、GIS技术，来找出城市监测的快速有效办法，解决城市发展过程中的突出矛盾。

1.2监测城市的规模与性质，确保城市规划制定的科学性

规划编制中经反复论证确定的城市性质、规模，在很多城市的实际运作中几乎不起作用，很多城市的城市经济的发展和各类项目的选择与建设并不按城市性质来引导和控制，城市人口、用地规模更只是规划期末的目标值或参考值。规划实施过程中用地增长速度的快慢、规模的大小的监测，对确保城市规划的科学性具有深远的意义。

1.3监测城市用地布局是否合理，增加城市规划操作的灵活性

城市用地总体布局是规划制定过程中经反复征求意见后确定的蓝图，规划在市场经济多元投资体制和在行政力在建设行为中起决定作用的现行体制面前表现脆弱，规划的灵活性不足，尤其是时过境迁后“蓝图”所定之位并非一定更合理。通过加强城市用地布局的合理监测，确保了在城市发展建设中不会因用地性质的规定过死、对大型公共服务设施的定位过细，影响了城市良性发展。

1.4监测城市用地的集中与分散，保障城市土地利用的合理性

当前，我国的许多城市规划尤其是中小城镇规划都提出分散工业要向城镇集中，这在理论上符合国家的产业布局政策和城市规划、土地利用规划的基本原则，但在实际操作中与现行规划标准和土地政策相矛盾。现实中工业集聚度越高，矛盾越突出，城镇用地规模与土地供给缺口就越大，造成城镇用地“不平衡”问题。所以，通过监测城市用地中各功能用地的集中与分散，促进城市土地利用更趋于合理。

2遥感技术在城市规划动态监测中的运用

当前，各个城市的遥感数字地图由于城市的发展和各种社会经济因素的影响，处在不断的变化之中。用遥感监测的方法来更新中小比例尺的地形图，信息直观、效率高，通过对现行城市规划动态监测，会给城市规划的良性发展提供更快更好的决策数据。本文以棠张镇的遥感影像为实例研究对象，结合棠张镇总体规划（2007-2020）的近三年实施情况的动态监测，探讨遥感技术在城市规划动态监测中的运用。

2.1城市用地类型专题图制作

城市土地利用是监测城市规划动态变化的主要途径，根据选取遥感影像数据的可判读性，通常对城市变化图斑遥感解译采用制作专题图的方式来进行。即按照城市规划行业标准首先将城市划分为各种用地类型，然后再将每种类型用地中的变化信息分别提出，从而完成城市建设变化的分类工作。此过程可保证绝大部分变化图斑分为相应的城市变化，与常规的遥感解译城市用地变化的方法相比，工作效率有了较大的提高。

而城市用地则按土地使用主要性质进行划分和归类，参考《城市用地分类与规划建设用地标准》（GBJ 137-90），结合《江苏省城市规划管理技术规定（2004年版）》，将城市土地划分10大类〔居住用地、公共设施用地、市政公用设施用地、对外交通用地、道路广场用地、工业用地、仓储用地、特殊用地、绿地、水域及其他用地)。

Autodesk公司从AutoCAD2004开始支持海量数据的存取，这里正是采用了AutoCAD的强大矢量功能对正摄纠正后的影像数据按照城市用地分类办法进行分类矢量化，并以不同色块返回边界填充来区分各类用地（根据需要可规定分类规则及类别数量），分类后转化成栅格数据，并赋予各类灰度值，色差最小值为20，各类灰度值与后来分类建模时的灰度值保持一致，满足将来叠加分类的需要。这里我们通过对棠张镇2007年建成区遥感影像进行解译分类（分类结果见图1，表1）。

2.2变化图斑用于城市地形图的更新

基于棠张镇的遥感影像，通过在DOM制作上进行了严格的质量控制，经过对图面精度抽样分析，发现提取的变化图斑精度完全能够达到1：5万地形图的精度标准，而且现在的城市规划动态监测都是对城市各个时期的连续监测，这样，下一期监测就能够剔除上一期监测的伪图斑，从而使監测变化真实的反应城市建设过程中的变化，然后经过分类分层变化和属性赋值，来更新城市图形数据库。

在棠张镇的遥感图像文件处理上，主要是运用遥感软件或GIS软件如Erdas的矢量实用工具模块的Vertor To Raster工具，将地理信息数据库中相应的待更新的建筑物矢量做栅格化处理，生成与提取的建筑物成果分辨率相同的图像。

利用绝大多数建筑物所共有的一些几何特性，例如正交性、平行性以及对称性等，可以将获取的建筑物轮廓进行规格化处理，最终生成标准化的建筑物影像数据。将待更新建筑物数据生成的影像数据与提取的建筑物影像做相减运算，再做归一化处理，即将没有变化的区域赋以255，255，255的灰度值；将新增加的建筑物赋以255，0，0的灰度值；将拆除了的建筑物赋以0，0，255的灰度值，即可得到变化模板影像（图2为本次采用的棠张镇局部影像获取的变化模板影像）。从变化模板影像中提取已拆除建筑物的模板，将待更新的建筑物矢里与之套合，可以清楚地发现变化了的建筑物矢量。通过人机交互编辑矢量数据，可以实现对城市建设用地矢量的更新。

从变化模板影像中提取新建建筑物的模板，通过与更新采用的现势性很强的遥感影像对比分析，通过人机交互，可以分离出新建建筑物的影像数据。将该影像数据直接矢量化，导人存待更新的建筑物矢量，即可实现对新增建筑物矢量的更新。分别为通过人机交互提取出的新建建筑物以及更新后的建筑物矢量数据。从而使遥感监测变化真实的反应城市建设过程中的变化。

3基于遥感技术的城市规划实效性监测评价

为了达到城市规划动态监测变化信息提取的自动化、快速化，本文对不同时期的棠张镇建筑物轮廓进行自动提取，主要包括两个方面，一是对于数字正摄影像的制作过程及质量控制做了详细的阐述，加上大量试验验证，得出了遥感影像处理的规律和相应算法；另外对于城市规划建成区内的建筑物轮廓进行了计算机自动提取，并做了大量实验，得出了一套切实可行的城市规划动态监测的方法，为将来的批量数据处理和变化信息获取提供了技术支持。通过以上监测方法，笔者对三年来棠张总体规划的实施效果得出以下评价：

3.1“均衡发展”下的“力量分散”

规划实施中镇区建设受现状掣肘较大，虽然在总体规划实施时有一定的侧重，但是更多的是考虑镇域范围几个主要空间单元的相对均衡发展，从而构筑了一个“三足鼎立”式的镇域片区结构，而老镇区、河西、北部工业三个片区功能上均较为综合，缺乏必要的组合与统筹。这使得原本规模不大、集聚效应相对偏弱的棠张镇，无法快速通过集聚效应形成镇域的核心发展空间，“平衡均摊”的发展模式是导致近年来棠张镇镇区发展速度较为缓慢的根本原因。

3.2“内生动力”下的“相对封闭”

在规划的实施过程中，对区域发展趋势关注较少，尤其是忽略了徐州新市区快速外拓对棠张镇区可能形成的巨大影响，从而在城镇发展战略、城镇性质、城镇产业发展以及城镇性质导引方面，基本局限在棠张镇域和铜山县这两个空间范畴内，即强调的是城镇的“内生动力”，而并未将棠张镇放在更大的区域范围加以整体思考。正是因为过于强调“城镇内生动力”，使得整个镇域和镇区的规划布局显得相对封闭和自成体系，城镇空间发展体系缺乏足够的外部适应性和抵抗扰动的能力，无法适应当前区域城镇化以及区域产业结构调整所带来的外部环境变动，在一定程度上束缚了棠张镇的跨越式发展。

3.3“趋势外推”下的“墨守成规”

由于规划编制者过于立足城镇自身的视角，在规划预期目标设定过程中强调的是“趋势外推式”的推理演绎思维，即过多的表现为“局内人”的特征，缺乏“局外人”的广阔视野。这尤其表现在城镇规模预测和区域交通框架等方面，如完全靠自身积累的规模规划预测结果显然忽视了更占据主导地位的外部要素注入，而在区域交通框架方面，对于区域交通衔接和改善优化也缺乏足够的远景设想。这导致了棠张镇近几年的发展特征：“修补、填充”多于“伸展、开拓”，显得过于“墨守成规”。

3.4“镇区范畴”下的“全域缺失”

从整个规划成果来看，上版总体规划和传统城镇总体规划类似，即“关注镇区”多于“关注镇域”，在简单构筑镇村体系结构之后直接对镇区范围内用地进行规划布局。这对于一般城镇来说无可厚非，但对于邻近强势区域增长极的大城市边缘区城镇来说，相对狭小的镇区空间并非未来城镇化发展必然和唯一的重点，其受大城市影响的区域具有更多的空间不确定性和跳跃性。这从最近棠张镇相关领导部门提出“六大平台”的发展战略中可以看出一些端倪，即棠张镇的产业经济发展和城镇化进程必然是一种“全域化”模式，而不是仅仅以镇区为唯一主体的。

3.5“经济思维”下的“品质遗落”

上版总体规划以推进工业化和打造商贸流通中心为重点，将城镇简单的看做“经济发展的容器”，在城镇化中前期阶段，这种发展思路往往在城镇开发建设过程中具有一定的指导作用，但随着区域竞争的日趋白热化以及“宜居、高效、生态”等城镇发展主流模式的盛行，简单的通过外在经济要素集聚而忽视“城镇核心品质”塑造，必然会使得城镇发展的后劲无以为继，在区域竞争中失去先机。

4展望

通过研究遥感技术在棠张镇总体规划动态监测中的应用，采用地理模型分析方法，适时提供棠张镇多种空间和动态的遥感信息，将RS和GIS相结合的技术应用于棠张总体规划实施监测中，摆脱了在过去规划过程中常见的弊端，如信息收集不到位，许多重要信息的不可及性等，为总体规划实施和及时调整提供科学准确的基础数据与专题分析，从而得出更有说服力的规划方案。RS和GIS的结合将实现各种精度的城市土地利用信息的实时动态获取，从而实现总体规划的动态性，针对棠张镇总体规划实施三年来存在的问题进行剖析。

对于这种信息技术在城市规划实施动态监测分析中的应用，我们可以获取一般分析方法所没有的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现城市空间过程演化的模拟和预测。因此，遥感技术的应用应该贯穿整个城市规划实施监测过程,其应用前景将是广阔的。

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责任编辑：张吉明