遥感动态监测实践探讨及研究

遥感动态监测实践探讨及研究摘要：利用卫星遥感技术辅助城乡规划督查，通过不同时期遥感影像，辅以违法建设动态监测系统，定期对城乡规划实施情况进行遥感监测，是现代科学技术应用日常工作的典范，是提高城乡规划管理水平和行政监管效能的有效措施，本文总结查违监测的工作流程、分析动态监测系统的实际成效及探讨后期的发展方向。

关键词：城乡规划;遥感;动态监测;违法建设1 前言近年来，随着城市飞速发展，区位优势凸显，城市化水平不断提高，城市影响力进一步提升的同时，违法建设与城市规划矛盾也呈现井喷式增长，对新的规划观念、管理方法及工作方式产生诉求。

规划监察主要采取城市网格化管理，常规的手段是人工巡查，发现规划违法行为，获取与分析，耗时费力，效率低且不能保障全覆盖，建立违法建设动态监测系统，基于遥感和地理信息系统技术辅助城乡规划督察具有全面及时准确，同时可进行空间定位和定量分析，做到“监测有手段、执行有依据、事后有跟踪”，达到违法建设“早发现、早制止、早处理”的工作目标[1]。

维护了城乡规划的严肃性、权威性。

建立违法建设遥感动态监测系统，采用不同时期的高分辨率卫星遥感影像进行城市建设变化监测，并且与GIS、GPS、移动技术相集成，利用基础空间数据、总规、历史及最新不同时相的遥感影像数据，通过检测变化、自动和半自动人工比对、空间分析等技术实现对城市建设的监控，第一时间为城乡规划管理部门提供精确的辅助决策。

既可掌握被督察城市规划的总体情况，如规划管理水平、规划审批情况、违法建设的类型及规模，还可以监督风景名胜区、历史文化街区和历史文化风貌区、城市绿地、水源保护区等敏感地区的规划执行情况。

是规划研究和管理手段从定性转变为定性与定量相结合的综合体现。

是城市规划不可或缺的重要组成部分和技术支撑。

2 违法建设遥感动态监测工作流程2.1 遥感监测目标遥感监测目标主要是城市用地类型及变化、城市规划强制性内容等。

1、城市用地变化重点监测目标：建设工程监测，如建筑物、构筑物和基础设施等建设用地监测，包括用地范围、用地布局和用地性质与总规是否一致。

2、城市规划强制性内容：城市绿线、蓝线、紫线、黄线、道路红线的保护情况，例如城市绿地资源监测、城市水系监测，城市水厂规模和布局及水源保护区范围等是否侵占保护线、城市禁建区的保护情况等。

一是抓重点建设项目，保“总规”全面实施[2]。

国务院批复的城市总体规划是督察工作的核心，重点建设项目具有投资大、范围广、影响力深、关注度高等公众效应，同时也是城市名片，重点建设项目的规划建设往往会关系到城市总体规划能否得到较好的实施。

需实时监控，避免因投资方强势造成的违法违规。

二是结合本地特色，保护好不可再生的文化自然资源。

风景名胜、历史文化资源、城市水源地和公共绿地等城市的文化与自然资源，一旦被破坏将无法弥补。

2.2 工作流程实践中，由于违法建设查处复杂性，需领导重视并统一协调，各部门齐心协力配合，城市国土、监察、规划、城管部门联合发布了《关于建立制止和查处违法用地违法建设工作联动机制的通知》。

建立了制止和查处违法用地违法建设联席会议制度，保障工作顺利进行，违法建设查处成效明显。

主要工作流程如下：图1 遥感动态监测违法建设工作流程2.2.1 数据处理1、资料收集收集高分辨率卫星遥感数据（近期和历史时期2个时相数据）、基础地形资料（1:2000及以上矢量地图图）、规划资料（总规、控规、详规等）及DEM、相关文本等辅助资料。

1）遥感数据要求：（1）遥感数据全色波段数据的空间分辨率应高于2.5m，目前主要使用2米高分一号影像，重点区域辅以0.5米Worldview2真彩色影像。

后期将重点以国产卫星影像为主，如1米的高分二号影像数据。

（2）遥感数据原则为同时具备多光谱和全色波段。

（3）遥感数据每景云量应小于10%，侧视角应小于25度，云、雪、雾不落在新增建设用地多发区。

（4）遥感数据应经过初步预处理，粗校正。

（5）不同景影像需镶嵌的时相差不应超过3个月。

2）基础地形资料要求比例尺大于1:2000；采用地方统一坐标系，如采集不到地形图，可采用高分辨正射影像替代（主要辅助影像几何校正，采集控制点信息）；DEM数据。

3）规划资料要求规划基础数据包括总规、控规、详规相关的图纸和文本，DWG或者JPG 格式。

2、数据处理数据处理主要包括对高分遥感数据的几何校正（包括正射校正）、全色和多光谱数据间的配准、融合和镶嵌，同时还包括遥感数据和规划数据等其它数据之间的配准。

几何校正，采集控制点信息，利用多项式纠正的模型对遥感数据进行几何纠正，纠正误差需满足一定的几何精度。

融合是将多光谱和全色波段融合为真彩色影像，影像数据匀光、镶嵌及统一成图。

配准：影像配准是将同一区域里一幅影像（基准影像）对另一幅影像的校准，以使两幅影像中的同名像元配准，配准误差一般小于0.5个像元。

融合：将同一目标或场景的用不同传感器获得的，或用同种传感器以不同成像方式，或在不同成像时间获得的不同影像，融合为一幅影像，在保持多光谱影像辐射信息的同时提高了影像的空间分辨率的遥感影像处理方法。

匀光镶嵌：经匀光匀色，影像层次丰富，影像色调均匀、反差适中，彩色色调柔和鲜艳，相同地物的色彩基调一致并将不同景影像镶嵌为一幅作业区完整影像。

2.2.2 动态监测即疑似变化图斑提取，采用结合规划图的信息分类法的自动提取方法和基于目视解译的人工提取方法相结合的方法，自动变化监测使用了多属性差值扩散变化监测算法，人工提取变化监测信息则主要依赖目视解译。

经过变化监测处理后得到疑似变化图斑，建立变化图斑专题信息库。

在违法建设动态监测处理系统中，细化处理流程，严格规范过程，明确人员分工，对各处理阶段制定质量检验标准。

主要体现在以下方面：1、多用户并发机制，系统将最现势、最准确的数据同时提供的多个用户，自动维护相互间逻辑关系，保证了监测成果数据的完整性和一致性，保证多个用户同时工作，提高数据处理效率。

2、任务管理监控，大区域违法建设监测任务可分割为各个子任务，并为各子任务配置所需的数据资源（监测任务所需的遥感图像和矢量数据），结合当前的人员和设备工作情况，将子任务划分给若干操作员，进行多个子任务并行处理，同时对各操作员用户进行权限控制，监督各个操作员的任务执行情况[3]；3、数据集中管理，将各类监测数据资源（包括遥感图像和各种资源监测矢量数据）纳入数据库，集中存储、统一管理，建立能够容纳海量数据的空间数据中心，为任务处理提供基础数据。

2.2.3 行政核查1、核查流程在实践中，通过违法建设遥感动态监测系统，提取违法建设疑似图斑，成果下发地方规划部门先行核查，将明显不属于违法违章、违规情节较轻、非监测重点、法律界限模糊等差异变化进行剔除，并根据需要对比较难定性的进行实地勘查，部稽查办从中再抽取一部分变化图斑下达给部派规划督察员进行现场复核检查，并写出专题复核检查报告。

以达到明确监测目标，提高监测工作质量的目的。

2、实地调查执法人员（督察员、城管等）利用外业专用的GPS导航辅助核查系统，将遥感图像和变化图斑导入系统中，采用GPS导航，指引执法人员前往待核查图斑位置，进行实地核查。

该系统一方面提供路线导航，另一方面参考影像底图和变化图斑，提供核查图斑周边情况，利用GPS导航辅助核查系统大大提高核查效率。

3、调查内容根据《关于建立制止和查处违法用地违法建设工作联动机制的通知》。

各部门协同核查。

复核图斑的重点是否违反城市总体规划的强制性内容，包括城市发展方向、用地规模、禁建区保护及城市绿线、蓝线、红线、紫线等保护内容。

是否违反规划行政许可，一方面，已批建的建设工程未按相关规定是否在有效期内开始施工建设，另一方面是否存在在未经审批地区违规私搭乱建等。

从中发现已编制的城乡规划、已审批的建设项目在具体实施过程中还存在哪些值得改进完善的问题，找出日常规划管理工作的疏漏之处，不断提升全市城乡规划管理的科学水平。

4、核查结果同时，需要对变化图斑的属性进行确认。

变化图斑的属性包括：变化前后的用地类型、涉及城市规划强制性内容、审批情况、处理方式和处理状态5种属性[4]。

根据处理方式的不同，对变化图斑开展不同层次的核查工作，根据监测的基本情况、反馈的核查结果和实地核查情况，经过汇总整理与分析，形成每期城市规划监测报告。

2.2.4 结果公示根据核查结果，依法行政，对于典型的违法建设案件，该拆除的必须拆除，该问责的问责，责任问责及查办后，进行结果公示。

1、实施重大案件挂牌督办，各级主管部门对侵害群众利益、性质恶劣、影响极坏的案件进行挂牌督办，务必一查到底，严肃惩戒，加强集体研判，做到事实清楚、定性准确、处理恰当、程序合法。

2、实施督查通报，各级主管部门要适时采取内部通报、新闻发布、公开曝光等加大对重大典型违法案件的曝光力度，发挥查办案件惩戒功能，治本功能、警示威慑功能，做到查处一片，教育一片。

3、实施案件移送，对需要由土地、建设、房管或者综合执法部门作出行政处罚的案件，各城市规划主管部门也要及时移送。

4、外业核查后，行政问责和违建执法后，整理结果，通过违法建设遥感动态监测系统出专题图和统计表，进行社会公示。

3 系统设计3.1系统框架根据系统应用需求，系统以现有网络和专业服务器等基础设施为基础，采用Oracle大型数据库为数据库信息管理系统，通过相应空间数据访问引擎分别对基础数据、规划审批数据、业务管理数据等进行建库，在数据库建设的基础上，基于C/S 和B/S 相结合的开发模式，实现监测数据库管理,影像信息提取,违法建设变化图斑提取等系统设计与开发，建立了违法建设遥感动态监测系统[5]。

3.2 系统数据库建设将所采集或收集到的各类数据、文本、图片等数据，按照基础数据库、城乡建设用地现状专题数据库、建设变化专题数据库、专题应用数据库进行分类，并根据各类数据库的不同特点进行组织和管理，满足海量数据存储、关联、分析、挖掘和可视化的要求。

1）基础数据库主要包括：高分遥感数据、数字化后的规划数据、地形图数据和辅助的DEM、DLG和GPS数据。

2）城乡建设用地现状专题数据库。