我国的城市化在经历高速发展后，开始步入转型与重构，以北京为代表的特大城市也从“摊大饼”式的空间扩张转为有机更新和减量发展。与此同时，空间信息技术的发展提高了人们对城市复杂系统的时空认知能力，基于对城市运行规律的理解和把握，探索解决城市发展不同时期、不同空间要素所带来的生态和社会问题，通过科学、有效的方法对城市进行管控和设计，从而合理规划未来城市的发展。

遥感影像用于城市科学研究是重要应用之一，也是城市规划管理中用于监测、分析城市化过程及其对生态环境效应的主要信息源。国内外对城市遥感的研究目前主要体现在对城市构成、土地利用/覆盖等空间结构的定性描述，对城市要素如植被、不透水层等开展的专题分析，对城市扩张、城市要素演化实施变化检测等。现有研究基本构建了相对完整的城市遥感研究框架，但大多停留在学术理论层面，鲜有在政府决策和规划管理中的应用实践，对城市化发展及转型过程中从增量扩张、有机更新、减量腾退及底线管控、生态格局保护等不同演化阶段、不同政策导向的决策支持针对性不强，无法有效满足城市精细化管理的需求。

为此，本项目基于规划实施的视角，综合城市治理的需求，遵循特大城市发展的客观规律，建立了国土空间优化布局及人地耦合模拟的技术体系。在时空模拟中兼顾城市扩张向以存量、减量规划的转变及驱动力分析，并基于PIE遥感云平台研发了城市时空数据处理与仿真决策应用系统，为国土空间规划编制及监测实施等重大需求提供了技术支撑。

   项目研究内容。

主要创新技术：

1.研发了长时序逐年城市土地利用特征遥感动态制图的关键技术，形成基于多源多尺度时序数据的城市空间要素动态制图技术体系。

2.提出了城市建设用地扩张、更新、减量与绿色空间演替等定量化分析方法，厘清并量化多类国土空间时空演化的规律及特征。

3.提出了未来城市空间变化的多场景演化模型和系统，研发了城市智能时空建模技术，解决长时序动态变化信息在土地利用空间模拟中的耦合难题。

项目关键技术及成果先后在自然资源部和大中小城市多层级国土空间规划、城市治理、基础测绘等方面得到业务化应用。取得授权发明专利2项、软件著作权14项，发表学术论文18篇，其中ESI高被引用论文3篇。经院士专家科技评价，认为成果整体达到国内领先水平，在长时序城市土地利用特征提取方面达到国际先进水平。

本项目获2022年度中国地理信息科技进步奖一等奖。