遥感技术具有直观、精确等特点，在城市土地利用、环境污染监测、城市绿化管理、城市建设管理等许多领域得到广泛的应用。
(1)城市土地管理
目前，城市土地利用情况变化很快，传统的土地利用调查资料不能及时准确地指导土地资源管理和应用。遥感技术既可在最短时间内得到新的地面现势性数据，又可长期获取稳定的地表覆盖数据流，为土地利用基础图件的更新提供了一条新途径。利用遥感技术，可以及时掌握城市土地利用的真实情况，强化城市土地管理。
例如，1999年，国土资源部首次大范围运用卫星高分辨率遥感数据，并辅以航空摄影等其他手段，对66个50万以上人口城市该年度土地利用变化情况进行了监测，涉及土地面积71.4万平方千米，其中有3.76亿亩耕地。结果发现有8个城市土地多占少报，19宗土地未批先用，非法占用土地达2800多亩。可见，遥感不仅能及时查处、制止土地违法行为，更重要的是对土地违法者和弄虚作假者起到了强大的震慑作用。
在城市土地利用管理领域，可从两个方面考虑充分利用高分辨率遥感卫星数据：一是利用纹理特征来量化空间变异和光谱数据一起进行分类，采取各种措施去除或减少地块内空间变异，如低通滤波，或是采用地块替代像元作为分类单元进行分类。二是基于专家系统分类，它可以充分利用领域内的专业知识、纹理特征和空间信息来帮助解译，提供分类精度。现已有不同的方法来设计和实现卫星影像的遥感分类专家系统。一般以产生式规则形式表示分类知识，采用层次决策树结构建立地表类别问题状态空间来组织规则和进行问题搜索。
(2)城市环境管理
遥感技术在环境污染监测方面的应用，具有监测范围广、速度快、成本低、且便于进行长期动态监测等优点，是实现宏观、快速、连续、动态地监测城市环境污染的有效高新技术手段。遥感监测视野开阔，对大面积发生的水体扩散过程容易通览全貌，能观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围以及与清洁水混合稀释等信息，从而查明污染物的来龙去脉，为研究人员水样监测的布点提供依据。
清洁水体反射率比较低，水体对光有较强的吸收性能，而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的波段上。故在一般遥感影像上，水体表现为深色调，在红外波段上尤其明显。水中悬浮物微粒会对入射进水里的光发生散射和反射，增大了水体的反射率。悬浮物含量增加，水体反射率也变大。水体里浮游植物大量繁殖是水体富营养化的显著标志。由于浮游植物体内含的叶绿素对可见光和近红外光波段具有特殊的“陡坡效应”，使得那些浮游植物含量大的水体，兼有水体和植物的反射光谱特征。随着浮游植物含量的增高，其光谱曲线与绿色植物的反射光谱越近似。水体里污油浓度越高，散射光就越强。城市大量排放的工业废水和生活污水中带有许多有机物，它们在分解时耗去大量溶解氧，造成水体发黑发臭。在遥感影像上，这些水体的反射率都很低，呈现为深黑色条带状。研究表明，应用彩色红外影像监测水体污染状况效果最为理想。
水中的泥沙微粒是许多污染物强有力的吸附物。例如重金属离子、农药和杀虫剂，排放进入水体后大部分依附在悬浮泥沙上。所以在彩色红外图像上通过对悬浮泥沙的判读分析，可以追踪重金属等污染物的行迹。对于堆放在池塘边的垃圾对水环境的影响，可在彩色红外像片上看到因受到水浸泡而向水中扩散的黑色羽流。
热红外扫描图像主要反映目标的热辐射信息对监测工厂的热水排放造成的污染很有效。无论白天、黑夜，在热红外像片上热水排放口的位置、排放热水的分布范围和扩散状态都十分明显，水温的差异在像片上也能识别出来。因而利用热红外遥感影像能有效地探测到水污染的排放源。
(3)城市绿化管理
城市绿化的布局和结构如何？绿化的变迁情况如何？现有的绿化植物能产生多少环境效益？此外，要改善城市的生态环境质量，需要种多少树？以怎样的结构来种？种在哪？当我们新建了许多绿地时，环境质量的改善程度如何？这些有关城市绿化管理和生态环境研究的问题都可以通过遥感及其相关研究来解决。
在彩红外遥感影像中，处于成长期的健康植物呈现出红色，植物越嫩，红色越鲜艳；枯萎和衰老的植物则不呈现红色，而是黄偏红的颜色。这样，处于不同生长期的植物就能明显地区分出来。同时，城市中的植物和城市的水面、路面、建筑物顶面之间也有很明显的区别。水面主要呈现蓝色或绿色；路面多为灰色、青灰色或蓝黑色；建筑物的顶面多呈现青色、暗黄色或蓝黑色等，即便平时肉眼所见的红色屋顶，在彩红外影像中呈现出黄绿色或暗黄色，很容易与植物区分开。有些平时肉眼所见的非植被绿色地面或屋顶，由于在近红外波段所反射的能量很小，所以在彩红外影像中不会呈现红色，而是紫色或其他颜色。
利用数字化航空遥感影像进行城市绿化调查，与人工实地量算相比，效率大为提高。根据实际经验，采用数字化影像进行绿化解译，单人单机即可独立负责一片区域，每天大约可完成0.5平方公里区域内的绿化解译和面积量算工作；而人工实地量算，一般需要3人为一个工作小组，要完成上述面积区域内的绿化量算工作，至少需要3~4个小组。调查区域内的绿化遥感信息经矢量化成图后，各个绿化单元的边界就被确定下来。将来绿化如果有增加和改造，只要在矢量图上将相应的部分进行修改，变化信息实时地在矢量图上反映出来，并能很快获得新的统计结果，从而实现绿化信息的快速更新。
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