传统方法监测违章建筑，需要人员巡视，工作量大，并且受地面环境 影响，受遮挡，效率低下，效果不好。本项目可以很好的为城镇建设 提供服务。 本项目具有如下优点 自动化程度高，检测精确 可定期重复观测的优势，通过多时相遥感影像的对比，可以 及时发现地表的各种变化。 以为城市用地变化，城市用地扩张提供有利的指导。 三研究方案与预期目标 研究内容 本项目的目标采用高分辨率遥感影像，结合城市规划资料实现 城市违章建筑普查，城市建筑物变化监测及重点区域的监控与变 化分析。 其总体工作流程设计如图所示。 图系统结构图 基于遥感影像与规划资料违章建筑普查 违章建筑自动或半自动快速普查是本项目的个主要内容。利用 传统方法监测违章建筑，需要人员巡视，工作量大，并且受地面环境 影响，受遮挡，效率低下，效果不好。利用遥感影像高空探测无遮 挡覆盖范围广等优势，可以快速准确的发现大范围内的违章违规建 筑，具有自动化程度高，检测精确等优点。 基于规划资料的变化内容分析 遥感影像重点区域提取技术与变化分析 基于遥感影像的重点地区提取与变化分析则是利用遥感影像多 时相观测的优点可以准实时的监测城市重点区域的建设进度。城市建 设中需要针对城中村改造，工业区建设，城市扩张等进行动态的监测， 利用多时相遥感影像可以较为精确的获取这些区域不同时刻的范围 和建设情况，进行变化分析和进度监控。结合城市大比例尺地形图， 可以为城市用地变化，城市用地扩张提供有利的指导。 多时相影像数据的管理和调度 对每年的不同时相影像数据，分别建立无缝影像库。在实际应用 中，需要对不同时相的影像数据进行浏览和分析，因此不同时相影像 数据的管理和调度也是系统的重要内容之。在不同时相无缝影像库 的基础上，建立时相索引，再利用算法来实现多时相影像数据管理与 调度。 基于遥感技术的城镇建筑物管理系统开发 基于遥感技术的城镇建筑物监控系统主要用于城市违章建筑的 发现，变化发现以及重点地区的变化分析。对于探测违章建筑，做到早发现，早处理。其流程包括资料收集，卫星数据处理，卫星数据与 规划资料配准，变化检测等。系统工作流程如图所示 图系统工作流程 系统构成 按照城市建筑物管理系统的工作流程，整个系统分为基础分析系 统和应用分析系统两个部分，其中基础分析系统由数据预处理系统， 影像分析系统，数据匹配系统，变化检测系统四个部分组成应用分 析系统由违章建筑普查系统，违章建筑检测系统，重点区域检测系统 组成。 前后两期卫星 影像数据 城市规划资料 城市大比例尺地形图 卫星影像配准融合 卫星影像与地形图配准 卫星影像与城市规划资 料配准 纸质资料图数字化 提取变化图斑 变化图斑变化 前后用地性质 分析 用地属性信息 管理 违法违章建筑监测 重点区域分析 变化前后用地性质与规 划图对比分析 城中村，城乡结合部变 化信息分析 变化图斑提取 违章建筑探测 卫星数据处理 城市规划资料数字化 资料收集 图系统构成 数据预处理子系统 数据预处理子系统实现卫星影像与规划资料的前期处理。 为了保证遥感卫星的影像数据在后面的子系统中的综合使用处 理，需要把各种多时相得影像数据进行读入和格式化，以便得到同 格式的图像数据方便后面的图像处理。为了保证违章查处数据的精度 和可考性，需要把原始的卫星影像数据进行基本的图像处理几何校 正和辐射校正。基本图像处理模块读入原始卫星影像，并完成图像格 式转换增强处理等操作，并将结果输出到该时相的影像数据库中， 供后续各个模块调用根据当地城市的地势变化情况和建设情况，选 取合适的算法进行校正处理，获取高精度的正射影像。通过投影变换， 将遥感图像纳入到定的制图坐标系中，同时根据需要对多幅遥感图 像进行影像镶嵌处理。 为将各种城市规划数据应用于系统中，需要对各种纸质的数据进 数 据 预 处 理 系 统 数 据 配 准 子 系 统 违 章 建 筑 普 查 子 系 统 变 化 检 测 子 系 统 违 章 建 筑 变 化 监 测 子 系 统 重 点 区 域 监 测 子 系 统 影 像 分 析 子 系 统 城镇建筑物监控管理系统 基础分析系统应用分析系统行数字化，对已经数字化的数据进行分类管理，存储。 数据配准子系统 数据配准子系统实现对影像与影像，影像与规划资料，地形图的 配准。只有经过配准的数据在空间关系上才致，才能应用于后续的 分析。 影像分析子系统 影像分析系统实现监控系统中所需要的影像分析功能。在违章建 筑普查，典型地物提取中需要诸多的影像分析操作，如边缘检测，纹 理分析，光谱匹配等才能正常运转。在影像分析系统中，针对可能用 到的影像分析算法，实现基于像素的影像处理如边缘检测纹理分析， 光谱分析，分类基于对象的影像处理，如分割，对象特征提取没对 象分类。建筑物监管系统主要采用高分辨率遥感影像作为数据源，目 前公认的面向对象的影像分析方法更适用于高分辨率遥感影像的分 析，因此面向对象的影像分析技术将是本系统的核心。 变化检测子系统 变化检测子系统是建立在影像分析子系统基础上的高级分析系 统，实现像素级的变化检测，对象级的变化检测，分类后图像变化检 测等功能，并且提供完善的后处理技术。针对高分辨率遥感影像面向 对象的变化检测系统将会是本部分的重点内容。 违章建筑普查子系统 违章建筑普查子系统实现基于遥感影像与规划资料的违章建筑 普查。以影像分析为基础，采用叠置分析或模式识别知识实现现 立项的背景和依据 项目研究目的 太原是山西省的省会，濒临汾河，三面环山，自古就有锦 绣太原城的美誉。太原是山西省的政治经济文化教育 科技交通信息中心。建设整洁美丽的太原是所有太原人心中 共同的理想。然而，在城市建设中，总是出现些不和谐的因素。 违章建筑不仅对城市景观存在破坏性的影响，还对城市的环境 交通电力煤气管道等公共资源进行侵占和危害。近年来，太 原市不断有违章建筑危害公共安全的报道出现，而这种现象存在 监管难度大，拆除后再次重建等问题，难以根治。隐匿在喧 嚣城市中的村庄，向来是外来务工者青睐的住处。近年来，急速 涌至的城市化浪潮将这些村落裹挟其间，逐渐形成城中村这 独特景观。建设流的现代宜居城市，离不开城中村 的改造。虽然目前政府已经出台相关的改造措施，并进行了相应 的规划。随着城市规模的扩张，城乡结合部也面临着拆迁，改造 等。如何监管这些地区的规划和发展，是当前城市管理者所面临 的棘手的问题。 针对城市规划中出现的这些问题，本项目寻求通过遥感手段 辅助进行城市规划中的监督管理，解决目前城市管理中存在的这 些问题，主要有以下几个方面 违章建筑监察通过高分辨率遥感卫星影像检测城市违章建筑项目，规划应用部门能够及时地获取更丰富的辅助决策信息， 使规划监督检查工作由被动查处转变为主动出击,从而为真正做 到早发现早处理早制止,将违法建设消灭在萌芽状态提供技术 保障。 城乡建设用地发展演变分析利用遥感影像中提取城中 村，城乡结合部等专题信息，并进行多时相的对比分析获取城乡 建设用地的发展变化过程，以期能为科学合理地进行城乡规划， 控制城乡建设用地规模提供定的技术支撑。 项目的科学价值和意义 城市规划研究城市的未来发展城市的 合理布局和综合安排城市各项工程建设的综合部署，是城市建设 和管理的依据。近些年来，我国的城市化进程越来越快。城市规 划建设信息也日益纷繁复杂。城市违章建筑识别与监管，旧城改 造与城市扩张等都是城市规划部门的重要工作，和技术 的发展，为准确高效的城市建筑识别与管理提供了新的契机。 遥感技术可以快速获取大量空间数据大范围地提取地表覆盖信 息，直观准确地表现城市规划信息。遥感数据的宏观快速综 合多层次多时相的优势已经逐渐成为城市规划和检测城市违 章建筑的重要信息源之。 遥感技术因具有周期短成本低实效性高等特点,在城市违 法建设查处城市布局历史文化保护城市的调整和改造城 市交通城市的环境和绿化等方面均可以发挥良好的作用,目前 在西方发达国家中已得到了广泛的应用。我国在遥感领域已经进 行了二十多年的研究和应用,取得了大量的研究成果,国产高分辨 率遥感卫星的数据源也实现了从无到有的发展,为我国遥感科技 的应用起到了巨大的推动作用,已经初步具备了国产高分辨率卫 星影像的获取和处理系统,在基础理论上已经形成了套成熟的 理论和方法,在实践上也开发出了许多实用系统,积累了丰富的 经验,在国民经济的很多方面都有成功的实践，特别是在地理空间信息的变化检测与更新方面,遥感技术已逐渐占据了主导地位。近 年来,技术也获得了飞速发展并广泛应用于国民经济的各行 各业。作为种空间管理分析的有效技术，可为遥感应用 提供各种有用的辅助信息和分析手段目前，已有不少学者对基 于遥感影像和相结合的地物自动变化检测技术进行了研究, 并取得了大量成果。 充分发挥我国自主产权的遥感和技术优势,充分利用高分 辨率卫星特别是国产高分辨率卫星数据，将多时相遥感和技 术应用于城市规划的违法建设监测城市及周边管理交通规划 等具有重要的意义。 国内外研究现状和发展趋势 随着遥感技术的发展，特别是近年来高分辨率遥感影像的普 及应用，遥感技术在城市规划领域中的应用越来越广泛。国内今 年来已有多地采用卫星数据进行城市规划方面的时间，并且取得 了定的成果。武汉襄樊南京等地早在上世纪九十年代就开 始采用高分辨率的航空遥感数据进行城市规划方面的研究。北京 市自年起就已经采用国产卫星数据进行了北京市违章建筑 的普查工作，并取得了卓有成效的工作，有利的保障了北京奥运 建设工作。国内其他地区如广州，长春等地也先