首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 建筑工程论文 > 城市国土空间监测领域的发展与智能化创新研究

城市国土空间监测领域的发展与智能化创新研究

2025-05-25 56 上传者：管理员

摘要：提高城市国土空间的监测水平，能够显著增强国土空间监测成效，且有助于支撑城市建设?地批复、国土空间规划编制与实施等事项的顺利开展。文章主要研究了城市国土空间监测领域的发展与智能化创新，在掌握城市国土空间监测重要性的基础上，分析了主要监测范围与存在的问题，同时，强调了遥感影像智能解译、GIS空间分析、大数据分析的智能化技术应?举措，能够有效提高城市国土空间监测质量。

关键词：
国土空间规划
城市国土空间监测
大数据
智能化
遥感技术
加入收藏

1、引言

在城市国土空间监测活动中,主要是⽤于控制并引导国土空间的所有要素,通过妥善安排后全方位地体现出国家优化国土空间布局､促进经济发展等方面的政策｡在新形势下,随着科学技术水平的不断提升,承､大数据等先进手段的应⽤,充分推动了城市国土空间监测领域的发展,更为其智能化创新转型奠定了坚实基础｡但是,针对城市国土空间监测中出现的海量参数,如何精准管理与利⽤､如何准确识别城市国土空间变化趋势,是当前行业人士急需解决的事项｡因此,下文主要根据当前城市国土空间监测中存在的问题,提出了智能化创新性发展路径,旨在保障国土空间治理更加现代化､城市治理水平更加高效｡

2、城市国土空间监测重要性

2024年城市国土空间监测技术要求中,须以2023年度国土变更调查成果为底图,依据2024年6月底之前的高分辨率遥感影像和最新的相关专题资料,结合实地调查等工作,在全国地级及以上城市(其他城市､建制镇及相关行政区域可参考执行,同步开展)组织开展城市国土空间监测工作,掌握城市建设总量､⽤地结构､基础设施和服务功能等情况,支撑城市建设⽤地细化､国土空间规划编制及实施监督､国土空间规划城市体检评估和⽤途管制等国土空间治理工作[1]｡

详细分析城市国土空间监测重要性,具体体现在以下几方面｡首先,有助于维护国土资源安全｡当前城市国土空间监测中,主要以遥感技术､GIS､大数据分析技术等,能够全面且实时做好城市国土空间信息监测｡同时,现代化技术也可以迅速提取地表覆盖､土地利⽤等情况的变化,便于人员及时找出并处理潜在非法占⽤耕地､土地退化等国土资源安全风险｡其次,也有助于提升城市综合治理水平｡在城市国土空间监测过程中,根据监测到的信息,能够及时找出城市运营中交通拥堵､环境污染等情况,便于相关部门制定完善的应对方案,确保城市治理更具预见性,以实现高效治理的目标｡

3、城市国土空间监测的现状与问题

3.1监测范围

在城市国土空间监测过程中,主要涉及全域与城区两类范围｡其中,覆盖整个城市行政空间,旨在详细掌握城市建设､⽤地､基础设施等情况的全域范围监测,由于其中包括大量真实的数据,有助于制定完善的城市总体规划方案,且提升国土空间规划编制的可行性｡面向全域范围内实施监测,需集中以土地利⽤现状､水域､各类设施布局等为核心,综合采集各类参数,准确评估城市资源利⽤成果,实现优化城市空间布局的目标;主要关注城市内人口密集､经济活动频繁区域的城区监测,能够清楚了解城区内建设⽤地､房屋建筑等变化现状｡经由比较各个时间点监测参数,明确城区扩张的趋势,并且根据多种⽤地类型的改变,制定切实可行的城市更新､旧城改造方案等｡此外,还侧重城市基础设施功能方面,城区监测能够覆盖交通网络通达性､公共设施分布等,准确评估城市的宜居性[2]｡

3.2存在问题

①数据获取与更新缺少时效性｡目前,城市国土空间监测过程中,虽然已经初步建立了以高分辨率遥感影像为基础的数据采集机制,然而,由于影像获取时间､数据处理效能等方面,难以保证数据现实性最佳｡尤其是新开发区､重点建设区域等迅速变化的城市区域,表现出滞后性的数据更新,无法保证监测数据符合真实情况,不利于科学规划｡

②监测要素全面性与细化程度有待提升｡最新颁布的城市国土空间监测技术方案中明确表示,城市国土空间的主要监测要素有水域､交通网络､建设⽤地等｡但是,实践中由于技术水平较差､无法合理配置人员等问题,影响了深入监测要素的效果｡此外,山区､水域周边一些复杂的､难以细化的监测要素,也不能全面反映出国土空间的演变趋势｡

③监测成果质量不可控｡城市国土空间监测从前期遥感影像收集与处理,再到后续实地调查与数据采集,以及最后成果质量验收等,都需要多个部门的共同参与｡目前,行业内缺少完善的监管流程,技术水平的差异性使监测成果质量参差不齐｡甚至部分区域出现了数据错误､遗漏等隐患,严重降低了监测结果的真实性与科学性[3]｡

4、智能化技术在城市国土空间监测中的应用

4.1遥感影像智能解译

在现代城市规划建设与管理中,城市国土空间监测作为关键部分,为加快推动城市可持续发展,其监测工作必须更具准确性､时效性｡

随着科学技术水平的提升,目前城市国土空间监测中采⽤的遥感影像智能解译,充分带动了监测工作的创新｡遥感影像智能解译主要依靠高质量的遥感影像数据,按照《2024年城市国土空间监测技术方案》的要求,对所有高分辨率的遥感影像数据进行正射处理,以确保影像的几何精度与辐射质量,以满足监测需求｡

纠正后的数字正射影像不应有拉伸和扭曲现象｡影像应无大面积噪声和条带,制作时尽量避免使⽤扭曲变形的影像,当影像扭曲变形影响地物的判读和采集时,需对该部分影像重新进行处理｡具体要求如下｡

①重采样宜采⽤双线性插值或卷积立方的方式｡

②纠正过程中不得对影像的灰度和反差进行拉伸,不改变像素位数｡

③生产所采⽤的遥感处理软件应支持该卫星影像数据RPC/轨道参数模型,生产流程按照软件的生产步骤执行｡

④优先以第三次全国国土调查初始调查正射影像图或更高精度的正射影像图作为控制源,利⽤影像对影像匹配的方式采集控制点,必要时收集利⽤数字高程模型数据提供辅助,对影像进行正射纠正｡

⑤当单景卫星影像跨两个投影带时,应将影像分布较多的投影带作为整景纠正的投影带,若控制源已包含跨带信息,可与控制源保持一致｡

⑥全色波段影像纠正后,数字正射影像分辨率原则上和原始影像地面分辨率保持一致｡纠正后的数字正射影像有效数据范围内没有漏洞区;再集中预处理所有高质量的遥感影像信息,有序推进影像的增强､滤波､分割等事项,以保证影像可解译性｡

在遥感影像智能解译过程中,可以选择深度学习､机器学习等算法,自动化识别与分辨预处理的影像｡在《2024年城市国土空间监测技术方案》中明确的监测内容,集中以城市建设总量､⽤地结构､基础设施等为主,经由训练好的智能解译模型自动识别出城市道路､水域､建筑等监测要素的位置与属性,摆脱人工干预,大幅提升监测自动化水平,保证城市国土空间监测的质量｡

4.2GIS空间分析

城市国土空间监测中采⽤GIS空间分析技术,主要凸显在数据集成管理方面｡根据现行规范,城市国土空间监测需要采集遥感影像､地籍调查､不动产登机等多类参数｡为确保后续空间分析活动有序开展,GIS平台能够集成所有数据,创建标准的空间数据库,便于高效检索所需参数的基础上,也有利于高效进行数据清洗与格式转变,从而确保数据一致｡

同时,基于GIS空间分析所开展的监测内容采集与更新,可以以最新国土变更调查结果为基础,整合高分辨率遥感影像后,精细化划分城市国土空间,从而更加准确地识别各类监测要素,之后结合空间叠加分析､缓冲区分析等形式提取城市建设总量､⽤地结构等数据,有助于全方位掌握城市发展现状,并⽤于后续精准评估规划方案的实践成效｡

需要注意的是,为充分发挥出GIS空间分析在城市国土空间监测中的作⽤,还需密切整合遥感影像智能解译､大数据分析等先进手段｡比如,GIS与遥感影像智能解译的相互融合,可以为影像分类与目标识别提供约束条件,由此增强解译的精确性;同时,GIS还可以将解译结果,联系城市规划､生态环境等要素,深度分析,直观显示出城市国土空间变化潜在的问题,便于单位制定科学的处理方案[4]｡

4.3大数据分析

城市国土空间监测主要包括高分辨率遥感影像､地理国情监测数据､各类专题资料等参数,依靠传统人工手动处理模式,低效且极易出现错误,严重影响了数据时效性｡而大数据分析技术有利于提升城市国土空间监测质量｡首先,从数据预处理环节进行分析,大数据分析技术以先进模型为主,能够迅速进行遥感影像正射校正､拼接等事项,有效形成满足监测要求的正射影像图｡然后,对所有专题材料整理后打造标准化的数据格式,确保后续数据分析顺利推进,进一步保证了数据处理的效率与准确性｡另外,大数据分析技术在监测内容采集与更新方面也有重要作⽤｡比如,《2024年城市国土空间监测技术方案》中明确指出了城市全域和城区范围内的36类细化要素､15类补充要素的监测目标｡这些要素具有海量数据,且有一定复杂性｡大数据分析技术能够自动识别与提取所需要素,迅速且准确定位监测要素的区域与范围,降低了人工操作压力,也使监测工作更加精确[5]｡

5、结语

综上所述,本文主要介绍了遥感影像智能解译､GIS空间分析､大数据分析等智能化手段在城市国土空间监测中的应⽤,并根据实际情况,明确了智能化技术在提高监测效率与质量方面的重要作⽤｡相信随着人工智能､物联网等技术的不断发展,必将带动城市国土空间监测迈向精细化,有效推动城市国土空间监测领域的变革与创新发展｡

参考文献:

[1]郭忠飞.城市国土空间监测成果质量问题及质量控制建议[J].居舍,2023(22):143-145.

[2]罗廷祥,刘若翔,朵明香.城市国土空间监测质量影响因子及控制方法探析[J].科技创新与应⽤,2023,13(22):138-141.

[3]国土空间规划实施监测网络关键技术研发与应⽤项目团队.监测国土空间发展格局,促进空间治理数字化转型[J].中国土地,2023(12):22-28.

[4]罗廷祥,刘若翔,朵明香.城市国土空间监测质量影响因子及控制方法探析[J].科技创新与应⽤,2023,13(22):138-141.

[5]文萍,赵鹏军,周素红.TOD对居民通勤模式的影响——以英国泰恩威尔都市区为例[J].国际城市规划,2021,36(3):67-75

文章来源:杨有福.城市国土空间监测领域的发展与智能化创新研究[J].智能建筑与智慧城市,2025,(05):21-23.