城市遥感动态监测管理系统
1.系统概述
随着全国各城市数字化进程的发展，高分辨率遥感影像和数字航空影像为“数字城市”的建设提供了丰富的数据源。近年来，遥感影像的空间分辨率和光谱分辨率的明显提高，使得高分辨率遥感影像和数字航空影像的应用得到了极大的延伸。在城市规划、建设和管理等方面，基于高分辨率遥感影像或数字航空影像分析的城市动态规划或土地监测，在全国80多个城市取得显著成效。但由于遥感影像数据的分析处理过程复杂，技术难度高，对技术人员的专业素质要求高等因素，阻碍了遥感影像数据在非遥感技术专业部门的应用。
北京建设数字科技股份有限公司开发的城市遥感动态监测管理系统以地理信息基础平台为基础，3S技术一体化为核心，结合专业遥感处理软件ENVI，实现对城市范内区域、街道、重点对象的影像特征的采样和分析，快速获取其空间特征。并利用ArcGIS Engine的叠加分析、缓冲区分析等功能，实现对多时相城市航空影像数据之间、遥感影像数据与规划编制、规划审批成果之间的比对分析，及时了解城市的土地利用变化情况，掌握城市建设中与规划不符的情况。并通过核查上报、统计分析等手段，为城市规划监察、城市管理服务。
目前，该系统已在苏州市规划局进行试点，主要应用于城市土地利用监测、城市违法建设监测、城市园林绿化统计等业务。
2.系统设计
1)系统总体框架
遥感动态监管信息系统框架示意图
- 政策法规与标准规范体系
政策法规与标准规范体系主要是指保障城市遥感动态监测管理系统顺畅运行的各项政策法规、管理办法和制度等。
- 基础设施
基础设施建设是城市遥感动态监测管理系统建设的必要保证条件，包括计算机网络系统、GPS数据采集系统、计算机硬件系统、信息安全系统。
- 信息资源
信息资源是城市遥感动态监测管理系统运行的基础。多源数据经过采集、处理、标准化、传输、存储，形成系统信息资源库，为系统提供了高效的业务分析、决策、交换、共享的数据环境。信息资源主要包括：规划审批数据库、影像数据库、分析模型库、系统用户库、地理空间数据库、专题数据库、元数据库、政策法规库等。
- 资源整合
城市遥感动态监测管理系统数据的建设，需要进行多种数据格式转换、多源数据的整合。同时，还将通过提供应用整合服务、业务整合服务、数据整合服务连接相关职能部门的系统、业务、数据，最大限度地利用遥感影像的数据资源。
- 城市应用
城市遥感动态监测管理系统根据城市管理应用特点，将高分辨率遥感影像和数字航空影像的分析结果应用于多种业务，比如：违法用地监测、城市绿地分析、土地利用变更分析和城市用地现状分析。
- 安全保障体系
保障城市遥感动态监测管理系统安全、稳定运行，确保其中信息的保密性、可用性与完整性，是该系统建设的一项重要组成部分。
2)系统应用分析流程
利用遥感数据动态监测管理的工作流程
3.重点功能介绍
1)单期影像数据分析
利用ENVI的影像分类方法，通过影像监督分类的样本提取（ROI）建立分析模型，对单期影像进行分类。
遥感影像信息分类提取
2)多期影像数据对比
通过对多期影像的分类结果，设置分类变化类型，然后进行差异对比分析。分析的结果进行过滤处理，把小面积的图斑与大面积图斑进行过滤、合并，得到相对较为集中、面积较大的图斑，并可进一步由栅格图转换为矢量图。
多期影像对比分析结果
3)差异图斑识别
通过半自动人工，或是自动的方式，分析两期影像差异图斑，并实现其影像特征到空间特征的提取。
差异图斑识别
4)分析成果应用
遥感动态监测技术应用到违法用地监测、城市绿地面积分析、城市现状用地分析、土地利用变更分析中。
城市违法用地监测
城市绿地面积分析
新增建筑面积统计
新增道路面积统计
4.结束语
通过将GIS与遥感数据分析功能的集成，大大提高了城市基础地理信息平台的处理和分析能力。其自动进行的两期影像的差异提取，大大提高两期影像变化的识别率。其快速分析和统计图斑数据、图斑差异差等功能，拓展了基础数据利用与分析的新思路。得到的变化图斑分布图、用地类型图斑分布图等分析结果，可以为城市规划、建设和管理等方面的业务提供新的技术支持。
由于受到遥感信息自动化提取、影像数据存储管理等技术的影响，城市遥感动态监测管理系统在遥感影像分类的质量、差异图斑提取的精度及自动化程度以及分析模型对海量影像数据的分析支持等方面还有待提高。
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