土地調(diào)查中3S技術(shù)的集成應(yīng)用分析

王江成

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550000）

土地調(diào)查中3S技術(shù)的集成應(yīng)用分析

王江成

（貴州省第三測繪院 貴州貴陽 550000）

土地調(diào)查作為我國一項十分重要的法定制度，是將我國土地資源進行全面查實查清的非常重要的手段。將以GIS、RS、GIS為代表的3S技術(shù)應(yīng)用到土地調(diào)查中，能夠大大的提高土地調(diào)查的工作效率和數(shù)據(jù)精確度。本文主要闡述了土地調(diào)查中3S技術(shù)的應(yīng)用。

土地調(diào)查；RS；GIS；GPS；應(yīng)用

引言

3S技術(shù)的不斷發(fā)展，其高效的數(shù)據(jù)獲取、強大的空間數(shù)據(jù)處理分析以及直觀生動的地圖數(shù)據(jù)表達(dá)顯示能力不斷的顯現(xiàn)出來，被廣泛的應(yīng)用在多個領(lǐng)域。將3S技術(shù)應(yīng)用到土地調(diào)查中，能夠為土地調(diào)查工作提供重要的技術(shù)支持，構(gòu)成了對空間數(shù)據(jù)實時進行采集、更新、分析、處理及為各種實際應(yīng)用提供科學(xué)決策的強大技術(shù)體系。在我國第二次全國土地調(diào)查工作中，3S技術(shù)被第一次應(yīng)用到土地調(diào)查作業(yè)中，根據(jù)實際經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，3S集成技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了工作效率和精度。

1 3S技術(shù)在土地資源調(diào)查中應(yīng)用特點

1.1 RS

即遙感技術(shù)?？煽陀^、全面、立體、實時放映地物地貌景觀，可通過遙感成像特征與土地資源自然要素的對應(yīng)關(guān)系，快速解譯土地類型和土地利用類型及空間分布界線，為土地資源調(diào)查提供了省時、省力、快速、準(zhǔn)確的技術(shù)手段。

1.2 GIS

即地理信息系統(tǒng)?？蓪S和實地調(diào)查和相關(guān)資料提供信息數(shù)據(jù)處理的平臺，可對調(diào)查區(qū)的土地單元建立屬性數(shù)據(jù)庫和空間屬性數(shù)據(jù)庫（圖形），可對數(shù)據(jù)進行編輯、存儲、組織、空間查詢和分析，直接為用戶提供調(diào)查成果。

1.3 GPS

即全球定位系統(tǒng)。具有全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導(dǎo)航、定定時功能，可提供實時、精密的地理坐標(biāo)，提高RS空間數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，提高制圖的精度，可補充RS信息的不足。

2 3S技術(shù)在提高土地調(diào)查能力的重要作用

具體地說，“3S”技術(shù)在以下方面充分體現(xiàn)了全面提高土地調(diào)查能力的重要作用：

2.1 改進抽樣設(shè)計

在抽樣框的建立與維護上，通過將覆蓋范圍廣、時間獲取快的主要來自衛(wèi)星遙感的影像與普查資料、調(diào)查資料相結(jié)合，使豐富的普查、調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)揮了更大作用，為構(gòu)造在基本調(diào)查單元（行政村、網(wǎng)格等）上的空間抽樣框提供了可能性，也大大降低了成本。在實際調(diào)查單元的抽選上，以衛(wèi)星、航空、無人機等高分辨空間影像為參考對抽樣單元進行劃分整理，為提高抽樣效率提供了更多的輔助信息。

2.2 提高調(diào)查技術(shù)

在現(xiàn)場調(diào)查工作中，應(yīng)用以GPS技術(shù)為基礎(chǔ)的調(diào)查設(shè)備，結(jié)合空間影像以及電子地圖數(shù)據(jù)，既能完成實地路線的設(shè)計和目標(biāo)查找，也能進行樣本單位區(qū)的定位、邊界勾畫、面積測量等工作，全面提升數(shù)據(jù)采集的綜合能力。

2.3 強化質(zhì)量控制

將空間信息和網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)結(jié)合，實時獲取現(xiàn)場調(diào)查情況和調(diào)查數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對調(diào)查全過程、全時段的監(jiān)控，進一步強化對現(xiàn)場調(diào)查的質(zhì)量管理。

2.4 完善估計方法

以空間信息為輔助，建立相關(guān)的估計模型，對一些重點地區(qū)土地資源情況進行估計，滿足更多、更廣泛的需求。

2.5 拓展統(tǒng)計領(lǐng)域

通過應(yīng)用現(xiàn)代遙感技術(shù)，獲得全面的土地資源信息，進行全覆蓋的監(jiān)測。

2.6 創(chuàng)新服務(wù)方式

將海量的土地資源信息借以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和空間分析的有機整合，以新的內(nèi)容和形式，創(chuàng)新統(tǒng)計信息服務(wù)方式，為政府、行業(yè)和社會公眾提供更直觀、方便、多樣、有效的信息服務(wù)平臺。

目前，我國已經(jīng)積累了空間信息技術(shù)在土地調(diào)查工作中的應(yīng)用經(jīng)驗。隨著國家衛(wèi)星技術(shù)、對地觀測技術(shù)的快速發(fā)展，“3S”空間信息技術(shù)在土地資源調(diào)查方面的應(yīng)用將會逐步加強，從而為滿足政府決策、行業(yè)發(fā)展和人民生活的需求，提供更準(zhǔn)確、更快捷、更豐富、更權(quán)威的土地資源統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)共享、分析和互動平臺。

3 3S集成在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用

3.1 3S集成概述

遙感、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)是目前對地觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)，3S集成是指三種技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)有機地集成在一起，是一種有機的結(jié)合、在線的連接、實時的處理和系統(tǒng)的整體性。GPS提供實對而準(zhǔn)確的定位信息，對于空間數(shù)據(jù)的確定有特殊意義；RS技術(shù)利用某些儀器設(shè)備，在不與被研究對象直接接觸的情況下，收集其數(shù)據(jù)，通過處理分析最后提取和應(yīng)用有關(guān)對象信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間時間分辨率；GIS是利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來輸入、存貯、編輯、查詢、分析、決策和輸出空間圖形及屬性數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，它能夠把現(xiàn)實生活中的種種信息有機地與反映地理位置的圖形信息結(jié)合在一起，可根據(jù)查詢與分析將信息真實、直觀地展現(xiàn)在用戶面前，也可將分析決策模型處理結(jié)果提交各級管理部門決策參考。

即RS發(fā)現(xiàn)變化，GPS測量變化區(qū)域，GIS統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)。3S技術(shù)為科學(xué)研究、政府管理、社會生產(chǎn)提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。

3.2 3S集成在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用

3S的結(jié)合應(yīng)用，取長補短，是一個自然的發(fā)展趨勢，三者之間的相互作用形成了“一個大腦，兩只眼暗”的框架（如圖1），以從RS和GPS提供的浩如煙海的數(shù)據(jù)中提取有用信息，并進行綜合集成，使之成為決策的科學(xué)依據(jù)。

圖1 3S集成框架

RS是進行土地資源調(diào)查的第一步，必須肯定RS具有周期性、現(xiàn)實性的優(yōu)勢，但在實際的操作過程中，對于一些基層部門很難獲取周期性的、準(zhǔn)實時的航片、高分辯率衛(wèi)片，我們一般是對圖像的幾個波段進行處理，通過運算和變換，使圖像在亮度、反差、彩色等方面適應(yīng)人眼視覺和生理習(xí)慣，便于在計算機屏幕上提取空間信息。對變化區(qū)域的具體位置要在野外用GPS進行定位，GPS要提供變化區(qū)的封閉記錄，數(shù)據(jù)處理后要由GIS的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的編輯、管理?？梢姡?S技術(shù)進行土地資源調(diào)查有著以下特點：①加快了土地資源調(diào)查與制圖速度；②精簡了費用；③制圖精度大為提高；④可以將一般的土地資源調(diào)查轉(zhuǎn)入為土地資源動態(tài)監(jiān)測。除了3S技術(shù)外，其它諸如數(shù)據(jù)庫等高新技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于土地資源調(diào)查，隨著計算機等技術(shù)的發(fā)展，土地資源調(diào)查自動化程度將逐步加快。GIS、RS和GPS三者集成利用，構(gòu)成為整體的、實時的和動態(tài)的對地觀測、分析和應(yīng)用的運行系統(tǒng)，提高了GIS的應(yīng)用效率。

在實際的應(yīng)用中，較為常見的是3S兩兩之間的集成，如GIS/RS集成，GIS/GPS集成或者RS/GPS集成等，但是同時集成并使用3S技術(shù)的應(yīng)用實例則較少。RS、GIS、GPS集成的方式可以在不同的技術(shù)水平上實現(xiàn)，最簡單的辦法是三種系統(tǒng)分開而由用戶綜合使用，進一步是三者有共同的界面，做到表面上無縫的集成，數(shù)據(jù)傳輸則在內(nèi)部通過特征碼相結(jié)合，最好的辦法是整體的集成，成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。由于3S技術(shù)自身的優(yōu)勢，己成為土地資源調(diào)查愈來愈有效的工具和手段，主要是在土地資源信息的獲取、更新、處理以及資料與實地的準(zhǔn)確性等方面有著不可替代的作用。3S技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于土地資源調(diào)查的整個環(huán)節(jié)（圖1）。

4 案例分析

4.1 應(yīng)用3S技術(shù)濕地資源調(diào)查

濟寧市中區(qū)全面開展?jié)竦刭Y源調(diào)查，為濕地資源的保護管理和合理利用提供統(tǒng)一完整、及時準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。市中區(qū)地處南四湖流域，濕地資源十分豐富，共有河流濕地、湖泊濕地、人工濕地等3大類9種濕地類型。這次濕地資源調(diào)查工作是在前一次調(diào)查工作的基礎(chǔ)上進行的，調(diào)查首次采用“3S”技術(shù)，借助遙感圖片判讀和現(xiàn)場校正等方法，對面積8hm2以上的湖泊濕地、沼澤濕地、人工濕地以及寬度10m以上、長度5km以上河流濕地進行全面調(diào)查。

4.2 湖南省應(yīng)用3S技術(shù)進行土地調(diào)查

根據(jù)國務(wù)院關(guān)于開展第二次全國土地調(diào)查的相關(guān)部署，湖南省于2007年啟動了第二次土地調(diào)查。3年多來，全省共投入經(jīng)費6億多元，2.5萬余人參與調(diào)查，完成了農(nóng)村土地調(diào)查、城鎮(zhèn)土地調(diào)查、基本農(nóng)田調(diào)查上圖、建設(shè)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫等任務(wù)，全面獲取了覆蓋全省的土地利用現(xiàn)狀信息，建立了省、市（州）、縣（市）三級農(nóng)村土地利用數(shù)據(jù)庫，形成集影像、土地利用、土地權(quán)屬、文字報告等于一體的土地調(diào)查成果。與1996年完成的第一次土地調(diào)查相比，本次調(diào)查采用了先進的方法與技術(shù)，成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用更加方便。在今天召開的全省國土資源工作會議上，第二次土地調(diào)查的先進集體和個人受到表彰。此次調(diào)查全面采用了3S技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集、編輯、儲存、管理、分析和應(yīng)用，并且利用GIS技術(shù)，使地類范圍、土地權(quán)屬界線矢量化。農(nóng)村集體土地與城鎮(zhèn)國有土地登記資料全面掃描入庫，與宗地建立了一一對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了土地利用成果信息化。

5 結(jié)語

綜上所述，在土地資源調(diào)查中RS和GPS提供大量的數(shù)據(jù)信息源，同時GPS可以進行精確的定位，GIS則對調(diào)查數(shù)據(jù)進行綜合處理。數(shù)字地球的提出更加快了3S技術(shù)的發(fā)展及其在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用。今后3S技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用將會得到不斷的充實和完善，將會發(fā)揮著越來越重要的作用。

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1004-7344（2016）35-0193-02

2016-12-4