城市总体规划动态监测研究 ——以新乡市为例

论文摘要

20世纪末21世纪初,我国城市发展迅速,城市规模迅速扩大。城市在发展扩大过程中出现了种种问题,比如违规违章建筑,滥用耕地等等在各个城市经常发生。我们必须采取有效手段对城市发展过程进行有效监测,防止滥用耕地、乱建滥建等现象发生。3S技术特别是遥感技术的发展,高分辨率卫星遥感影像的出现,给城市规划管理部门提供了有效的监测手段。遥感技术作为研究地球表面及其资源、环境的载体,发挥着越来越重要的作用。近年来,遥感数据种类越来越多,分辨率越来越高,美国IKONOS和QuickBird遥感影像的出现,为城市动态监测提供了便利条件,标志着城市监测手段的新境界,因此,必须有一套成熟的方法来对城市发展过程实施动态监测。本文以新乡市2005年IKONOS、2007两QuickBird两期遥感数据为数据源,利用遥感软件、GIS地理分析软件反复试验,对遥感数据的预处理技术、DOM制作质量控制以及变化图斑的自动提取技术进行了详细的阐述,提供了一套可行的城市变化监测技术,为城市发展的过程控制提供了技术支持,为城市规划管理部门提供了一套快速有效的监测途径。试验表明,遥感影像的预处理质量好坏对后续成果的可信度起着决定作用,因此,本文除了对遥感影像进行预处理实验外,制定了一套严格的影像质量控制程序,最后,以制作好的DOM数据为依据,应用计算机自动解译技术和人工解译,提取了一定时间间隔内城市发展变化图斑;同时,以DOM为基准,以城市规划行业标准为解译标志,制作了新乡市城市规划专题图。最后将变化图斑和城市规划专题图叠加分析,给图斑分类并赋予变化属性。最后,根据变化图斑对城市一定时期内的发展变化做定性和定量分析,总结城市发展变化规律。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 城市规划动态监测的现状及趋势
• 1.3 城市遥感动态监测的一般步骤和突出问题
• 2 遥感影像的预处理
• 2.1 遥感影像的预处理流程和方法研究
• 2.1.1 原始数据的正摄校正
• 2.1.1.1 不同数据源的正射纠正方法
• 2.1.1.2 单景纠正
• 2.1.1.3 整体纠正
• 2.1.1.4 精度评定
• 2.1.2 原始数据的配准
• 2.1.3 数据的融合
• 2.1.4 影像镶嵌
• 2.1.5 色彩处理
• 2.2 遥感影像制作成果的质量控制
• 2.2.1 质量控制目标
• 2.2.2 质量控制总体要求
• 2.2.3 质量控制措施
• 2.2.4 检查流程图（见图2-10）
• 2.2.5 检查依据
• 2.2.6 不同检查对象的检查范围
• 2.2.6.1 数据保管员的检查对象
• 2.2.6.2 作业人员的检查对象
• 2.2.6.3 项目负责人的检查对象
• 2.2.6.4 甲方组织的检查对象
• 2.2.7 最终成果的具体的检查内容
• 2.2.7.1 遥感影像的检查
• 2.2.7.2 控制资料的检查
• 2.2.7.3 城市规划资料的检查
• 2.2.7.4 其他相关资料的检查
• 2.2.7.5 关键工序检查要点
• 2.2.7.6 外业控制测量
• 2.2.7.7 正射纠正的质量检查
• 2.2.7.8 配准精度检查
• 2.2.7.9 融合作业检查
• 2.2.7.10 镶嵌、接边质量检查
• 2.2.7.11 分幅、整饰成果质量检查
• 2.2.7.12 控制点库、元文件、管理文件夹的质量检查
• 2.2.7.13 底图最终成果质量检查
• 2.2.8 DOM 精度评定
• 3 几种高分辨率卫星影像的参数介绍
• 3.1 QuickBird 和Ikonos 卫星影像
• 3.2 法国SPOT-5
• 3.3 北京一号卫星数据
• 4 遥感分类方法及其适用范围
• 4.1 遥感分类的基础理论
• 4.2 遥感影像分类的方法
• 4.2.1 常规图像分类的方法
• 4.2.2 专家系统分类方法
• 4.2.3 决策树分类法
• 4.2.4 多源信息复合分析
• 4.2.5 模糊数学方法
• 4.2.6 人工神经元网络方法
• 4.3 遥感影像分割提取目标物的方法
• 4.3.1 边界分割法和边缘连接法
• 4.3.2 阈值分割法
• 4.3.3 面向区域的分割
• 4.3.4 利用单幅影像
• 4.3.5 GMRF 方法
• 4.3.6 方向相位法
• 4.3.7 利用数字高程模型（DEM）
• 4.3.8 逐个像元对比法研究
• 5. 新乡市遥感动态监测图斑提取及应用
• 5.1 新乡市概况
• 5.2 地物地貌变化信息提取技术研究进展
• 5.3 基于几何结构元分析的遥感图像城区建筑物的自动提取
• 5.3.1 建筑物的提取
• 5.4 新乡市市变化信息的手动提取
• 5.4.1 城市变化信息判读原则
• 5.4.2 过程文件及属性表的建立
• 5.4.3 城市变化图斑的手动修改
• 5.5 计算机自动提取和人工手动提取的对比
• 5.5.1 计算机自动提取的优缺点
• 5.5.1.1 优点
• 5.5.1.2 缺点
• 5.5.2 人工提取的优缺点
• 5.5.2.1 优点
• 5.5.2.2 缺点
• 5.6 计算机自动提取加人工判读提取变化信息
• 5.7 动态监测变化信息应用于城市规划
• 5.7.1 城市用地类型专题图制作
• 5.7.2 城市变化信息的专家分类
• 5.8 变化图斑用于城市地形图的更新
• 5.8.1 格式转换
• 5.8.2 数字地图半自动化更新
• 6 结论与讨论
• 参考文献
• 导师简介
• 个人简介
• 致谢