遥感技术在绿地系统规划和建设中的应用探索

【摘要】城市绿地系统的规划和建设是落实生态文明建设的重要手段之一，随着全国国土空间规划工作的开展，进一步加强了生态优先的发展理念。利用遥感和地理信息系统技术，分析了2001-2010年的十年间沈阳市绿地的变化情况，并以2014年绿地分布情况，初步判断2010年以后，绿地系统规划的实施效果。

【关键词】遥感;地理信息系统;绿地系统;信息化

1、前言

随着信息化手段与规划行业融合的逐步深入，遥感技术以其覆盖范围广、数据获取速度快、可多时相对比等优点被越来越多的使用，尤其在资源环境的检测与研究中，遥感技术发挥着不可替代的作用。绿地系统是城市空间的重要组成部分，对于改善生态环境、美化城市景观、提高防灾能力、满足市民健康休闲娱乐具有重要作用。在传统绿地系统规划中，对于绿地规划实施效果的评估，以及对于现状绿地布局情况的调查等工作，均需要耗费大量人力和物力，因此运用遥感技术进行绿地分布与变化情况的分析，是绿地系统规划与建设实现高效化与科学化的重要抓手。

文章通过遥感和地理信息系统技术，利用Landsat卫星的遥感影像，分析了2001-2010年十年间沈阳市的绿地分布和变化情况，为2010年以后的新版绿地系统规划提供了历史及现状基础数据，并且通过绿地的变化可以为新版规划指出需要重点关注的区域。同时通过2014年绿地分布的分析，初步评价新版绿地系统规划的实施效果。

2、主要方法与数据源

2.1主要技术方法

遥感（RS），是通过遥感器采集目标对象的数据，并通过对数据的分析来获取有关地物目标、或区域、或现象的信息的一门科学或技术[1]。文章使用Landsat卫星的遥感影像，并运用ERDAS软件，进行图像的融合、拼接、几何校正等预处理。

地理信息系统（GIS），是由计算机硬件、软件和不同方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题[2]。文章使用ArcGIS软件，对数据进行波段计算、图像分类、统计等处理。

归一化植被指数（NDVI），是近红外波段与可见光红波段数值之差与这两个波段数值之和的比值。由于NDVI可以指示植被的生长状态和覆盖度，因此文章选用NDVI作为反映绿地分布的指标。

2.2数据来源

数据包括2001年、2006年、2010年和2014年Landsat卫星的遥感影像。考虑7、8月份云量较多，因此成像日期均选择6月或9月，采用同一时间段数据便于不同年份绿地变化的对比。

3、绿地的空间分布与变化分析

计算2001年，2006年，2010年和2014年的歸一化植被指数（NDVI），由于各年份影像的成像时的光照、气象等条件均不相同，因此直接以NDVI进行变化对比可能存在误差。文章选取北陵公园、青年公园和东陵公园等绿地覆盖常年稳定的区域作为标准，以2001年NDVI为基准对2006年，2010年和2014年NDVI进行修正。

将NDVI分为9个等级，其中，NDVI小于0.1的3个等级为非绿地覆盖区域，大于0.1的6个等级为绿地覆盖区域。

3.1市域绿地空间分布与变化

2001年绿地覆盖面积约占全市域的72.7%，NDVI数值主要分布在0.1-0.3之间，约占总面积61.4%。0.3以上的高覆盖度绿地主要分布在团结湖水库以北的大民屯周边，棋盘山风景区北部和沈北新区东部，东陵区和苏家屯区东部，卧龙湖以南的山区等地。

2006年绿地覆盖面积约占全市域的67.4%，NDVI数值主要分布在0.1-0.3之间，约占总面积58.5%。0.3以上的高覆盖度绿地主要分布在团结湖水库以北的大民屯周边，棋盘山风景区北部，东陵区和苏家屯区东部等地。

2010年绿地覆盖面积约占全市域的54.2%，NDVI数值主要分布在0.1-0.3之间，约占总面积的49.7%。0.3以上的高覆盖度绿地主要分布在团结湖水库以北的大民屯周边，棋盘山风景区北部，东陵区和苏家屯区东部等地。

2014年绿地覆盖面积约占市域的80.8%，NDVI数值主要分布在0.1-0.3之间，约占总面积的69.8%。与2010年相比，虽然高覆盖度绿地变化不明显，但绿地整体覆盖面积显著提升。

2001-2006年，绿地不变的区域占68.7%，减少的区域占18.3%，增加的区域占13%。增加地区主要分布在康平县东部和北部，减少地区主要分布在法库县西部和卧龙湖南部山区周围。将NDVI从0.1-0.6以上分为0.1-0.2，02-0.3，0.3-0.4，0.4-0.5，0.5-0.6和>0.6等6个等级，对比等级变化，团结湖水库及市域东部山区NDVI有所下降，其它地区与绿地变化规律基本相同，其中，等级降低较多的地区主要分布在法库县西部。

2006-2010年，绿地不变的区域占64.7%，减少的区域占24.3%，增加的区域占11%。增加地区主要分布在法库县，减少地区主要分布在康平县东部和北部，辽河沿岸及市域的西部地区。NDVI等级变化规律与绿地变化基本相同，等级降低较多的地区主要分布在辽河沿岸。

3.2建成区绿地分布与变化

2001年建成区绿地覆盖面积约占总面积的16.6%，NDVI主要分布在0.1-0.3之间。大于0.3的区域主要分布在几个大型公园内，以及大东区文官街道南部。

2006年建成区绿地覆盖面积约占总面积的17.7%，NDVI主要分布在0.1-0.3之间。大于0.3的区域主要分布在几个大型公园内，以及浑河沿岸，大东区文官街道南部。

2010年建成区绿地覆盖面积约占总面积的24.7%，NDVI主要分布在0.1-0.3之间。大于0.3的区域主要分布在几个大型公园内，以及浑河沿岸，大东区文官街道南部。

2014年建成区绿地覆盖面积约占总面积的43.87%，NDVI主要分布在0.1-0.3之间。与2010年的24.7%相比，绿地覆盖面积显著提升，说明新版绿地系统规划的实施效果良好。

小结：

文章的研究结论为沈阳市绿地系统规划提供了重要理论支撑。由于遥感影像的成像受自然条件影响较大，因此个别年份的数据有可能因为自然条件的异常而产生误差，今后研究中将通过更多时相的遥感影像验证文章的结论。

参考文献：

[1]赵英时，等.遥感应用分析原理与方法[M].北京：科学出版社，2008.

[2]黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2002.

[3]岳文泽.基于遥感影像的城市景观格局及其热环境效应研究[M].北京：科学出版社，2008.

作者简介：

唐明，男，35岁，硕士，工程师，研究方向：为遥感与地理信息系统应用，工作单位：沈阳市规划设计研究院有限公司。