一、前言
改革開(kāi)放20余年來(lái)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到了持續(xù)快速的增長(zhǎng)，城市建設(shè)也因之而取得了令人矚目的巨大成就，城市在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的載體作用和主導(dǎo)地位日益增強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國(guó)有663個(gè)城市，城市建成區(qū)面積為21380平方公里，城市規(guī)劃區(qū)面積110000平方公里。城市建成區(qū)總面積雖僅占國(guó)土面積的0.2%，而其GDP總量卻占全國(guó)的65%以上。城市建設(shè)的速度日益加快，也給城市規(guī)劃與管理工作帶來(lái)了諸多問(wèn)題：利益驅(qū)動(dòng)和管理不善產(chǎn)生大量的違法建設(shè)，違反規(guī)定大規(guī)模圈地占地、城鄉(xiāng)結(jié)合部建設(shè)混亂、毀壞文物大拆大建、無(wú)視規(guī)劃擅自批建等等，不僅在公眾中造成了不良影響，也嚴(yán)重地影響著城市的可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)上述問(wèn)題，城市規(guī)劃行政主管部門也不斷加大了監(jiān)管力度，并取得了一定成效，但并沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。造成這種局面的原因是多方面的，既有主觀上追求“政績(jī)”的因素，又有客觀上城鄉(xiāng)規(guī)劃法制不夠完善的因素，也有工作人員自身素質(zhì)的因素，另外，缺乏有效的公眾監(jiān)督、和行政監(jiān)督及配套的政策法規(guī)也是重要的原因。
從城市的可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，采用遙感和GIS技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)快速監(jiān)測(cè)和核查城市中違反城市規(guī)劃的建設(shè)行為，維護(hù)城市規(guī)劃法規(guī)的嚴(yán)肅性，是當(dāng)前我國(guó)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域的一件迫在眉睫的大事，具有重要的意義。
二、應(yīng)用RS和GIS技術(shù)實(shí)施城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)和管理的有利條件
城市規(guī)劃建設(shè)信息具有如下特點(diǎn)：
（1）空間性：據(jù)估計(jì)，80%以上的城市規(guī)劃建設(shè)信息都與空間位置有關(guān)；
（2）復(fù)雜性：城市規(guī)劃建設(shè)信息背景復(fù)雜，任務(wù)繁多，涉及面極為廣泛；
（3）分析性：城市規(guī)劃建設(shè)信息的處理需要進(jìn)行大量的分析性工作，不僅需要定性和靜態(tài)的分析，而且需要定量、定位和動(dòng)態(tài)的綜合分析和評(píng)價(jià)；
（4）時(shí)效性：城市規(guī)劃建設(shè)信息量通常是海量的，需要高效、迅速和準(zhǔn)確的處理，特別是經(jīng)常需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理；
（5）多源性：城市規(guī)劃建設(shè)信息來(lái)源多，要求包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等不同源數(shù)據(jù)的復(fù)合；
（6）直觀性：城市規(guī)劃建設(shè)信息分析處理的結(jié)果應(yīng)具有較高的可視化程度。
多年以來(lái)，城市水源危機(jī)、大氣污染、垃圾處理等環(huán)境問(wèn)題的治理以及建設(shè)規(guī)劃和土地管理等決策的需要，無(wú)一不在刺激和推進(jìn)著利用遙感和GIS技術(shù)來(lái)分析城市化的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)的應(yīng)用進(jìn)程。一些城市如北京、上海、天津、重慶、廣州、太原、杭州、大連等大城市進(jìn)行了一輪或多輪的城市遙感的綜合調(diào)查（主要是以航空遙感為主，獲取傳統(tǒng)意義上的大比例尺制圖數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)規(guī)劃要素），為城市規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供基礎(chǔ)圖件和數(shù)據(jù)，并嘗試進(jìn)行以地理信息系統(tǒng)為依托的綜合遙感圖像及其它社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等城市規(guī)劃、管理技術(shù)體系的建立。而其它更多的城市，航空遙感資料僅是用于城市基礎(chǔ)測(cè)繪資料的獲取與更新和完善，未能更全面地利用城市遙感所提供的豐富信息。
1999年開(kāi)始，國(guó)土資源部將土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)列入新一輪國(guó)土資源大調(diào)查“一項(xiàng)計(jì)劃、五項(xiàng)工程”中，對(duì)全國(guó)66個(gè)人口50萬(wàn)以上的城市進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)，其成果直接應(yīng)用于國(guó)土資源調(diào)查、耕地保護(hù)、規(guī)劃和土地執(zhí)法檢查、土地利用管理及檢查各地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性，該項(xiàng)目的實(shí)施和持續(xù)，是對(duì)我國(guó)遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一大貢獻(xiàn)，同時(shí)也極大地促進(jìn)和推動(dòng)了各地遙感調(diào)查和遙感應(yīng)用的開(kāi)展，特別是為在發(fā)展變化快的大中城市中開(kāi)展城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)調(diào)查及變化監(jiān)測(cè)提供了有益的借鑒。
最近幾年，高分辨衛(wèi)星遙感技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1米和0.61米分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)運(yùn)作，為利用遙感信息進(jìn)行定量分析提供了可能。
城市化信息浪潮的涌現(xiàn)和“數(shù)字城市”概念的形成，從國(guó)家到地方已形成推進(jìn)城市信息化發(fā)展的強(qiáng)大合力，“數(shù)字城市”、“數(shù)碼港”、“信息港”、“數(shù)字社區(qū)/智能小區(qū)”等概念已寫(xiě)入一些城市新世紀(jì)發(fā)展綱要。而城市數(shù)字化信息化建設(shè)的重要內(nèi)容是信息及其管理。GIS技術(shù)十分適合城市規(guī)劃建設(shè)信息的管理和使用。利用GIS數(shù)據(jù)采集功能，可以提高城市規(guī)劃建設(shè)信息獲取的效率，方便地將多種數(shù)據(jù)源、多種類型的城市規(guī)劃建設(shè)信息輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中；利用GIS的信息查詢功能，可以迅速提供用戶所需的各種城市規(guī)劃建設(shè)信息（包括空間信息、屬性信息、統(tǒng)計(jì)信息等），且查詢方式可以是多種多樣的，如表達(dá)式方式、圖形方式、坐標(biāo)方式、拓?fù)浞绞降?；利用GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，可自動(dòng)管理海量的城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建、操作、維護(hù)等工作；利用GIS的統(tǒng)計(jì)制圖功能，可將大量抽象的城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)變成直觀的城市建設(shè)專題地圖或統(tǒng)計(jì)地圖，形象的展示出各種城市建設(shè)專題內(nèi)容、城市建設(shè)數(shù)據(jù)空間分布與數(shù)量統(tǒng)計(jì)規(guī)律；利用GIS的專業(yè)模型應(yīng)用功能，可進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、規(guī)劃、模擬和決策；利用GIS輸出功能，可支持多媒體演示及基于多種介質(zhì)的城市規(guī)劃建設(shè)信息輸出，還可用可視化方法生成各種風(fēng)格的菜單、對(duì)話框等?？傊?，GIS的確是對(duì)具有明顯空間特征的城市規(guī)劃建設(shè)信息進(jìn)行高效的分析、利用和管理的有效工具，城市建設(shè)信息獲取與處理是最適合、也是最需要應(yīng)用GIS的領(lǐng)域之一。
目前，我國(guó)眾多城市的規(guī)劃和建設(shè)管理部門已經(jīng)建立了大量不同形式和規(guī)模的城市地理信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在城市規(guī)劃建設(shè)管理實(shí)踐中發(fā)揮了重大作用，顯示了GIS技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力。綜上所述，我國(guó)正處于城市化快速發(fā)展階段，面臨許多亟待解決的問(wèn)題，迫切需要包括遙感和GIS在內(nèi)的信息技術(shù)的有力支持。RS、GIS技術(shù)在我國(guó)城市建設(shè)及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅積累了大量寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，也為應(yīng)用RS、GIS技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)創(chuàng)造了有利的條件。
實(shí)施城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)管理工作的基本思路，是以城市規(guī)劃為監(jiān)測(cè)對(duì)象，基于RS技術(shù)、GIS技術(shù)、MIS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)，快速獲取與處理城市現(xiàn)狀空間信息，采用RS、地形、總規(guī)、分規(guī)數(shù)據(jù)比對(duì)和專家判讀的方法，實(shí)現(xiàn)大范圍、可視化、短周期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果，為政府宏觀決策和依法行政提供科學(xué)依據(jù)。這種監(jiān)測(cè)是長(zhǎng)期的和制度化的，具有定量和客觀的特征。能夠有效地震懾城市違法違章建設(shè)活動(dòng)，監(jiān)督城市總體規(guī)劃的執(zhí)行，同時(shí)為處理城市災(zāi)害和緊急情況提供高質(zhì)量的直觀的空間信息支持，促進(jìn)我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
改革開(kāi)放20余年來(lái)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到了持續(xù)快速的增長(zhǎng)，城市建設(shè)也因之而取得了令人矚目的巨大成就，城市在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中的載體作用和主導(dǎo)地位日益增強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國(guó)有663個(gè)城市，城市建成區(qū)面積為21380平方公里，城市規(guī)劃區(qū)面積110000平方公里。城市建成區(qū)總面積雖僅占國(guó)土面積的0.2%，而其GDP總量卻占全國(guó)的65%以上。城市建設(shè)的速度日益加快，也給城市規(guī)劃與管理工作帶來(lái)了諸多問(wèn)題：利益驅(qū)動(dòng)和管理不善產(chǎn)生大量的違法建設(shè)，違反規(guī)定大規(guī)模圈地占地、城鄉(xiāng)結(jié)合部建設(shè)混亂、毀壞文物大拆大建、無(wú)視規(guī)劃擅自批建等等，不僅在公眾中造成了不良影響，也嚴(yán)重地影響著城市的可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)上述問(wèn)題，城市規(guī)劃行政主管部門也不斷加大了監(jiān)管力度，并取得了一定成效，但并沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。造成這種局面的原因是多方面的，既有主觀上追求“政績(jī)”的因素，又有客觀上城鄉(xiāng)規(guī)劃法制不夠完善的因素，也有工作人員自身素質(zhì)的因素，另外，缺乏有效的公眾監(jiān)督、和行政監(jiān)督及配套的政策法規(guī)也是重要的原因。
從城市的可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，采用遙感和GIS技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)快速監(jiān)測(cè)和核查城市中違反城市規(guī)劃的建設(shè)行為，維護(hù)城市規(guī)劃法規(guī)的嚴(yán)肅性，是當(dāng)前我國(guó)城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域的一件迫在眉睫的大事，具有重要的意義。
二、應(yīng)用RS和GIS技術(shù)實(shí)施城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)和管理的有利條件
城市規(guī)劃建設(shè)信息具有如下特點(diǎn)：
（1）空間性：據(jù)估計(jì)，80%以上的城市規(guī)劃建設(shè)信息都與空間位置有關(guān)；
（2）復(fù)雜性：城市規(guī)劃建設(shè)信息背景復(fù)雜，任務(wù)繁多，涉及面極為廣泛；
（3）分析性：城市規(guī)劃建設(shè)信息的處理需要進(jìn)行大量的分析性工作，不僅需要定性和靜態(tài)的分析，而且需要定量、定位和動(dòng)態(tài)的綜合分析和評(píng)價(jià)；
（4）時(shí)效性：城市規(guī)劃建設(shè)信息量通常是海量的，需要高效、迅速和準(zhǔn)確的處理，特別是經(jīng)常需要進(jìn)行實(shí)時(shí)處理；
（5）多源性：城市規(guī)劃建設(shè)信息來(lái)源多，要求包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等不同源數(shù)據(jù)的復(fù)合；
（6）直觀性：城市規(guī)劃建設(shè)信息分析處理的結(jié)果應(yīng)具有較高的可視化程度。
多年以來(lái)，城市水源危機(jī)、大氣污染、垃圾處理等環(huán)境問(wèn)題的治理以及建設(shè)規(guī)劃和土地管理等決策的需要，無(wú)一不在刺激和推進(jìn)著利用遙感和GIS技術(shù)來(lái)分析城市化的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)的應(yīng)用進(jìn)程。一些城市如北京、上海、天津、重慶、廣州、太原、杭州、大連等大城市進(jìn)行了一輪或多輪的城市遙感的綜合調(diào)查（主要是以航空遙感為主，獲取傳統(tǒng)意義上的大比例尺制圖數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)規(guī)劃要素），為城市規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供基礎(chǔ)圖件和數(shù)據(jù)，并嘗試進(jìn)行以地理信息系統(tǒng)為依托的綜合遙感圖像及其它社會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等城市規(guī)劃、管理技術(shù)體系的建立。而其它更多的城市，航空遙感資料僅是用于城市基礎(chǔ)測(cè)繪資料的獲取與更新和完善，未能更全面地利用城市遙感所提供的豐富信息。
1999年開(kāi)始，國(guó)土資源部將土地利用動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)列入新一輪國(guó)土資源大調(diào)查“一項(xiàng)計(jì)劃、五項(xiàng)工程”中，對(duì)全國(guó)66個(gè)人口50萬(wàn)以上的城市進(jìn)行土地利用變化監(jiān)測(cè)，其成果直接應(yīng)用于國(guó)土資源調(diào)查、耕地保護(hù)、規(guī)劃和土地執(zhí)法檢查、土地利用管理及檢查各地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的可靠性，該項(xiàng)目的實(shí)施和持續(xù)，是對(duì)我國(guó)遙感技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的一大貢獻(xiàn)，同時(shí)也極大地促進(jìn)和推動(dòng)了各地遙感調(diào)查和遙感應(yīng)用的開(kāi)展，特別是為在發(fā)展變化快的大中城市中開(kāi)展城市基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)調(diào)查及變化監(jiān)測(cè)提供了有益的借鑒。
最近幾年，高分辨衛(wèi)星遙感技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1米和0.61米分辨率的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)運(yùn)作，為利用遙感信息進(jìn)行定量分析提供了可能。
城市化信息浪潮的涌現(xiàn)和“數(shù)字城市”概念的形成，從國(guó)家到地方已形成推進(jìn)城市信息化發(fā)展的強(qiáng)大合力，“數(shù)字城市”、“數(shù)碼港”、“信息港”、“數(shù)字社區(qū)/智能小區(qū)”等概念已寫(xiě)入一些城市新世紀(jì)發(fā)展綱要。而城市數(shù)字化信息化建設(shè)的重要內(nèi)容是信息及其管理。GIS技術(shù)十分適合城市規(guī)劃建設(shè)信息的管理和使用。利用GIS數(shù)據(jù)采集功能，可以提高城市規(guī)劃建設(shè)信息獲取的效率，方便地將多種數(shù)據(jù)源、多種類型的城市規(guī)劃建設(shè)信息輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中；利用GIS的信息查詢功能，可以迅速提供用戶所需的各種城市規(guī)劃建設(shè)信息（包括空間信息、屬性信息、統(tǒng)計(jì)信息等），且查詢方式可以是多種多樣的，如表達(dá)式方式、圖形方式、坐標(biāo)方式、拓?fù)浞绞降?；利用GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，可自動(dòng)管理海量的城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建、操作、維護(hù)等工作；利用GIS的統(tǒng)計(jì)制圖功能，可將大量抽象的城市規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)變成直觀的城市建設(shè)專題地圖或統(tǒng)計(jì)地圖，形象的展示出各種城市建設(shè)專題內(nèi)容、城市建設(shè)數(shù)據(jù)空間分布與數(shù)量統(tǒng)計(jì)規(guī)律；利用GIS的專業(yè)模型應(yīng)用功能，可進(jìn)行城市規(guī)劃建設(shè)預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、規(guī)劃、模擬和決策；利用GIS輸出功能，可支持多媒體演示及基于多種介質(zhì)的城市規(guī)劃建設(shè)信息輸出，還可用可視化方法生成各種風(fēng)格的菜單、對(duì)話框等?？傊?，GIS的確是對(duì)具有明顯空間特征的城市規(guī)劃建設(shè)信息進(jìn)行高效的分析、利用和管理的有效工具，城市建設(shè)信息獲取與處理是最適合、也是最需要應(yīng)用GIS的領(lǐng)域之一。
目前，我國(guó)眾多城市的規(guī)劃和建設(shè)管理部門已經(jīng)建立了大量不同形式和規(guī)模的城市地理信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在城市規(guī)劃建設(shè)管理實(shí)踐中發(fā)揮了重大作用，顯示了GIS技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力。綜上所述，我國(guó)正處于城市化快速發(fā)展階段，面臨許多亟待解決的問(wèn)題，迫切需要包括遙感和GIS在內(nèi)的信息技術(shù)的有力支持。RS、GIS技術(shù)在我國(guó)城市建設(shè)及相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用，不僅積累了大量寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，也為應(yīng)用RS、GIS技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)創(chuàng)造了有利的條件。
實(shí)施城市規(guī)劃監(jiān)測(cè)管理工作的基本思路，是以城市規(guī)劃為監(jiān)測(cè)對(duì)象，基于RS技術(shù)、GIS技術(shù)、MIS技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)，快速獲取與處理城市現(xiàn)狀空間信息，采用RS、地形、總規(guī)、分規(guī)數(shù)據(jù)比對(duì)和專家判讀的方法，實(shí)現(xiàn)大范圍、可視化、短周期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)效果，為政府宏觀決策和依法行政提供科學(xué)依據(jù)。這種監(jiān)測(cè)是長(zhǎng)期的和制度化的，具有定量和客觀的特征。能夠有效地震懾城市違法違章建設(shè)活動(dòng)，監(jiān)督城市總體規(guī)劃的執(zhí)行，同時(shí)為處理城市災(zāi)害和緊急情況提供高質(zhì)量的直觀的空間信息支持，促進(jìn)我國(guó)城市規(guī)劃建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。