Исследование роста городов и урбанизации по данным космических снимков
Увеличение площади застройки и её уплотнение приводит к заметному (даже на картах мелких масштабов) увеличению площади урбанизированных территорий и сокращению площади природных ландшафтов в центрах концентрации населения. Поэтому отображение контуров сплошной застройки на общегеографических картах является актуальной задачей, а развитие совершенствования общегеографического картографирования.
В условиях быстро изменяющихся ареалов городской застройки и увеличения плотности близлежащих поселений единственным источником для отображения их ареалов, т.е. внешних признаков роста городских поселений являются данные ДЗЗ.
Снимки очень высокого и сверхвысокого разрешения (лучше 10 м) не требуют автоматизированной обработки в целях дешифрирования. Совмещение изображения населённых пунктов, детальность их изображения достаточна для визуального дешифрирования.
Несмотря на то, что наилучшее разрешение космических снимков в настоящее время составляет 0,5 м (спутник GeoEye-1) и возможно визуальное дешифрирование функциональных типов городских территорий и построение контуров в интерактивном режиме, массовое их использование затруднительно как по причине дороговизны снимков (например, $27 за км2 для данных GeoEye-1), так и по причине небольшой (15–30 км для разных спутников сверхвысокого разрешения) полосы обзора. Для автоматизированной обработки применяют снимки более низкого разрешения – среднего и относительно высокого (от 50 м) и имеющие несколько спектральных каналов.
|
|
|
Использование данных дистанционного зондирования (ДДЗ) Земли – аэро- и космоснимков – в качестве входных данных для ГИС является безусловно перспективным направлением. Материалы съемок могут быть представлены в виде единого набора растровых изображений, привязанных к нужной координатной системе, и, в отличие от бумажных картографических материалов, действительно могут отражать практически одномоментную фиксацию всех пространственных объектов и отношений между ними.
Следует отметить, что при дешифрировании материалов дистанционного зондирования существует достаточно много подводных камней, и не всегда точность выделения различных объектов будет одинакова, что требует обычно дополнительных измерительных работ на местности.
Как показали исследования, космические методы и средства в настоящее время не являются конкурирующими методам аэрофотосъемки. Вернее, аэросъемка переходит в ранг дополняющих заверочных средств исследования земной поверхности. Суть экономичного и иерархического сбора данных заключается в максимальном получении информации космическими средствами, восполнении и детализации недостающих данных космической съемкой лучшего разрешения и аэросъемкой и, наконец, в заверке на местности полученных данных (вместо дорогих и трудоемких тотальных обследований на местности).
|
|
|
Использование ДДЗ при мониторинге территорий города и региона выглядит следующим образом.
1. Использование мелко- и среднемасштабных (1:1000 000–1:500 000) космоснимков для анализа общего состояния урбанизации региона, коммуникационного (по транспортным путям) взаимодействия крупных промышленных центров и т.д.
Этот уровень обеспечивается космическими съемками с отечественных и зарубежных спутников серии «Ресурс-0» (камера МСУ-Э, разрешение 45-50 м), Landsat (камера TM, разрешение 28-30 м), SPOT (камера ХМ, разрешение 20 м), «Ресурс-Ф» (камеры КА-20, КА-200, разрешение 15-30 м), «Алмаз-1» (используется радиолокационная синтезированная апертура, разрешение 18-20 м). Объектная генерализация таких данных 100-500 м, что соответствует картографическим масштабам 1:50000-1:200000.
2. Хорошими детализующими данными для предыдущего уровня являются снимки близких масштабов (1:100 000-1:300 000), но высокого разрешения, с космических систем типа SPOT (камера Pan, разрешение 10 м), «Ресурс-Ф» (камеры МК-4, КФА-1000, КФА-3000, разрешение 8-12, 5-10, 2-3 м). Их совмещение с данными меньшего разрешения позволяет выявить объектную структуру и детали городской застройки на фоне зональных и синтезированных снимков большей генерализации. Кроме того, на спектрозональных цветных фотоснимках камер МК-4 и КФА-1000 фотогеничнее выглядят лесные массивы и другие растительные компоненты, что важно при изучении зеленых зон городов, дачных и коттеджных застроек и нарушений различной природы, но плохо выделяются зоны загрязнений по прямым признакам. Объектная генерализация этого уровня 10-100 м, что соответствует картографическим масштабам 1:10000-1:50000.
|
|
|
3. Для более детального анализа городской застройки, проведения инженерных изысканий, ведения градостроительного кадастра, обеспечения данными муниципальных ГИС и уточнения недешифрируемых деталей по ДДЗ предыдущих уровней целесообразно использовать специальную космическую съемку с разрешением 1-10 м или аэросъемку. По этим данным обычно строятся цифровые модели рельефа и создаются объектные карты, совмещаемые с картами зонирования, получаемыми на предыдущих уровнях, что позволяет более точно учесть особенности местности, ее рельеф, влияние экспозиции, ландшафтные закономерности и т. д. Детальную информацию получают со спутников типа SPOT, «Ресурс-Ф» (камеры ТК-350, КВР-1000) и перспективных спутниковых систем типа QuickBird или с системы компании Space Imaging с разрешением 1 м.
|
|
|
4. Выборочное уточнение урбанизированных территорий, обновление планов городской застройки, выявление аварийных ситуаций в тепловых, транспортных и электрических сетях, проведение предпроектных работ и архитектурного дизайна с учетом природных факторов осуществляется на основе аэросъемки; она, как и космосъемка, может проводиться цифровыми сканерами (типа МСУ-Э), фотокамерами (АФА, МКФ-6 и т. п.) и специальными средствами (тепловизоры типа «Вулкан», радиолокаторы и др.). Детальность съемки может достигать десятых долей метра.
Следует учитывать, что с возрастанием объемов ДДЗ ключевой проблемой становится проблема автоматизированной интерпретации (дешифрации) аэрокосмических снимков. Решение этой проблемы в настоящее время ведется, в основном, с использованием теории распознавания образов. Изучение методов решения проблемы продолжает оставаться крайне актуальным направлением научных исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Урбанизация – это исторический процесс повышения роли городов в развитии общества. Будучи весьма многообразным, имея социально-экономические, демографические, политические, этнокультурные и географические составляющие, этот процесс отражает изменения в территориальной организации жизни общества, его производительных сил, расселения. В более узком понимании урбанизация – рост городов, особенно больших, повышение удельного веса городского населения.
Город непосредственно выступает как территориальная концентрация множества разнородных форм деятельности. Города являются фокусами урбанизационного процесса. Города – точки роста общества. В них возникает эффект соединения множества различных форм воспроизводственной деятельности. Город – это форма и результат урбанизации.
На ХХ в. пришелся период наиболее интенсивного развития процесса урбанизации: рост городов в мире стремительно увеличивался в связи с увеличением численности населения. На сегодняшний момент в городах проживает 3,3 млрд. человек, что составляет 42 % жителей планеты.
Темпы урбанизации в России были наиболее выражены в 1920-1980-е гг. В настоящее время в городах проживает почти 104 млн. человек, что составляет 74 % от населения страны. Сегодня в России 1098 городов, из них 13 городов-миллионеров.
Урбанизация в России оказала огромное влияние на расселение населения (резкое сокращение удельного веса сельского населения в пользу городского), социально-профессиональную структуру, образ и уровень жизни и др.
Современные процессы урбанизации и размещение населения вызывают много сложных проблем, наиболее важные из которых социально-экономические и экологические. От решения этих проблем во многом зависит качество жизни горожан.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 647; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!