3S技術(shù)在我國國土空間開發(fā)中的應(yīng)用初探

陳 龍

（荊州市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，湖北 荊州 434000）

地球空間信息技術(shù)的核心就是3S技術(shù)，3S技術(shù)主要包括地理信息系統(tǒng)（GIS技術(shù)）、全球定位系統(tǒng)（GPS技術(shù)）以及遙感技術(shù)（RS技術(shù)）。3S技術(shù)可以將GIS技術(shù)、GPS技術(shù)以及RS技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠充分應(yīng)用各種技術(shù)的優(yōu)勢，提高其在國土空間開發(fā)應(yīng)用過程中的應(yīng)用效益。當(dāng)前的3S技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，在城市規(guī)劃、土地資源調(diào)查、自然環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)過程中都有所應(yīng)用。在國土空間開發(fā)過程中應(yīng)用3S技術(shù)，對提高國土空間開發(fā)效益有重要幫助。

1 3S技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

1.1 采集土地資源信息

將3S技術(shù)應(yīng)用在土地資源信息采集過程中，可以對土地的利用現(xiàn)狀進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)查，能夠更好地掌握土地資源的規(guī)劃以及應(yīng)用情況。并且可以對土地開發(fā)過程中的社會、政治、文化、民族、宗教、風(fēng)俗習(xí)慣以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等信息進(jìn)行總結(jié)和整理。首先，GPS技術(shù)受通視條件限制相對較小，能夠廣泛應(yīng)用在野外數(shù)據(jù)采集工作中。并且隨著GPS技術(shù)的發(fā)展與完善，GPS技術(shù)的應(yīng)用成本也相對較低，在當(dāng)前數(shù)據(jù)采集過程中的應(yīng)用比較廣泛。并且，GPS測量可以達(dá)到毫米級的精度，能夠保證數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度以及質(zhì)量。確保獲取的數(shù)據(jù)資料滿足國土空間開發(fā)中對數(shù)據(jù)采集的要求。其次，RS技術(shù)可以利用不同平臺、不同地面分辨率的傳感器對地面信息進(jìn)行有效攝取?？梢蕴峁┛梢姽狻⒓t外線、微波線等不同波譜段的地面物體信息。并且可以表現(xiàn)出同一地區(qū)的不同時(shí)期的動態(tài)信息，能夠有效采集地物空間分布以及資源變化監(jiān)測的動態(tài)信息數(shù)據(jù)。最后，GIS技術(shù)也有一定的數(shù)據(jù)采集能力，能夠?qū)τ芯€劃圖和正射影像圖進(jìn)行有效處理，將處理的信息數(shù)據(jù)錄入到GIS系統(tǒng)中。并且能夠提供屬性錄入功能以及圖形屬性連接功能，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量[1]。

1.2 管理土地資源信息

在土地資源調(diào)查的過程中，利用3S技術(shù)可以對土地資源信息進(jìn)行有效管理。根據(jù)當(dāng)前的國土空間開發(fā)情況，建立完善的土地資源管理系統(tǒng)。土地資源管理系統(tǒng)建立完成后，必須對其進(jìn)行有效的維護(hù)和管理工作，才能充分發(fā)揮土地資源管理系統(tǒng)的作用。在管理過程中，要根據(jù)國土空間開發(fā)的具體情況，對數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷更新和記錄。這樣才能夠保證土地信息的有效性和準(zhǔn)確性。將GIS技術(shù)應(yīng)用在土地信息的維護(hù)和管理工作中，主要是對土地信息進(jìn)行采集以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工作，對土地信息進(jìn)行儲存以及組織工作，還可以對相關(guān)的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整合，對土地信息進(jìn)行編輯與整理。根據(jù)國土空間開發(fā)現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)土地的利用資料，對土地進(jìn)行有效評級，對土地相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行交換和共享等功能。而在土地資源管理系統(tǒng)中，要保證資源管理系統(tǒng)能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)處理。這種數(shù)據(jù)處理能力必須建立在3S技術(shù)的充分應(yīng)用基礎(chǔ)上，才能夠保證對土地資源信息進(jìn)行準(zhǔn)確有效的管理。因此，將3S技術(shù)應(yīng)用在土地信息資源管理系統(tǒng)中具有較好的應(yīng)用效益，可以提升國土空間開發(fā)利用效率與質(zhì)量[2]。

2 3S技術(shù)在國土空間開發(fā)中的應(yīng)用

2.1 利用3S技術(shù)開展土地評價(jià)工作

在國土空間開發(fā)過程中，應(yīng)用3S技術(shù)可以利用其空間數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及評價(jià)模型技術(shù)，對國土空間開發(fā)的布局進(jìn)行總結(jié)和分析，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行動態(tài)、連續(xù)和準(zhǔn)確的監(jiān)測以及評價(jià)，并且可以有效提高土地利用評價(jià)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。在對土地利用進(jìn)行評價(jià)的過程中，主要是對土地的可耕性以及土地的社會經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價(jià)。其中土地可耕性的評價(jià)因素主要包括土壤類型、降雨量、蒸發(fā)量以及坡度坡向等，根據(jù)GIS技術(shù)可以對土地利用現(xiàn)狀圖以及降水量等直線圖進(jìn)行總結(jié)分析，可以獲取該地區(qū)的降雨分布圖。然后將其疊加在坡度和坡向圖，可以對坡度坡向進(jìn)行準(zhǔn)確分類。從而判斷該區(qū)域的土地是否具有可耕價(jià)值。而對土地的社會經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評價(jià)時(shí)，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐纳鐣?jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對目標(biāo)地塊的開發(fā)價(jià)值進(jìn)行評估。在評估的過程中，還要對該地塊的生態(tài)環(huán)境成本進(jìn)行評價(jià)，也就是對在土地開發(fā)過程中，土地利用造成的破壞帶來的損失進(jìn)行評價(jià)。這樣能夠準(zhǔn)確判斷該區(qū)域土地的社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高國土空間開發(fā)的社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益。利用3S技術(shù)對土地進(jìn)行評價(jià)，不僅能夠提高土地評價(jià)的效率和速度，并且能夠保證土地評價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，對土地開發(fā)利用提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考，從而提高國土空間開發(fā)的綜合效益[3]。

2.2 通過對比差異獲取國土空間變化信息

將3S技術(shù)用在國土空間開發(fā)的過程中，可以對土地的覆蓋率以及覆蓋度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。這樣可以對不同時(shí)期的遙感圖像進(jìn)行對比，從而獲取差別信息。在遙感圖像軟件中處理信息時(shí)，可以利用集合校正、信息自動識別、人機(jī)交互信息修正以及影像拼接等信息處理方式獲取原始差別信息，獲取信息后可以對其進(jìn)行多邊形聚合，這樣可以準(zhǔn)確排除干擾因素以及遙感圖片因?yàn)閰?shù)差異導(dǎo)致的偽變化信息，從獲取真正的準(zhǔn)確性比較高的土地利用變化信息，最終獲得不同時(shí)期的土地覆蓋類型圖。在此基礎(chǔ)上，可以利用地理信息系統(tǒng)中的空間分析技術(shù)以及面積計(jì)算等功能，對土地覆蓋類型的面積變化進(jìn)行準(zhǔn)確分析和總結(jié)。例如可以獲取農(nóng)業(yè)用地的面積變化、交通與建設(shè)用地面積的變化以及水田旱田的比例變化等信息。通過對國土空間利用變化信息進(jìn)行總結(jié)和分析后，可以掌握當(dāng)前的國土利用情況。根據(jù)國土空間的利用情況進(jìn)行分析和對比，有利于對國土空間的開發(fā)與利用進(jìn)行更加科學(xué)合理的安排和規(guī)劃。

2.3 利用仿真模擬技術(shù)對國土空間利用進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控

在國土空間開發(fā)過程中應(yīng)用3S技術(shù)，可以將其與仿真模擬技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，這樣能夠?qū)Ξ?dāng)前的土地利用規(guī)劃情況進(jìn)行跟蹤管理和實(shí)施調(diào)整。能夠?yàn)橥恋乩靡?guī)劃工作提供更加全面和可靠的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)為我國的國家以及地方相關(guān)的土地空間宏觀決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考和依據(jù)。在國土空間開發(fā)過程中應(yīng)用3S技術(shù)，可以使用數(shù)字模擬技術(shù)對地理特征的空間分布以及時(shí)間發(fā)展過程進(jìn)行有效模擬，這樣可以將地理要素的時(shí)空分布實(shí)測數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的不足進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。例如在開展水土保持工作中，可以對近幾年的水土流失變化數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和總結(jié)，根據(jù)分析總結(jié)的數(shù)據(jù)結(jié)果，對未來一段時(shí)間內(nèi)該區(qū)域的水土流失變化趨勢進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。以預(yù)測的數(shù)據(jù)信息可以提出有效可行的水土保持方案，提高水土保持方案的科學(xué)性與合理性。

3 結(jié)語

將3S技術(shù)應(yīng)用在我國國土空間開發(fā)過程中能夠提升國土空間開發(fā)的效益。但是，因?yàn)槲覈牡赜虮容^遼闊，地區(qū)差異相對較大，為了保證3S技術(shù)在我國國土空間開發(fā)過程中的充分應(yīng)用，必須根據(jù)實(shí)際情況確保3S技術(shù)對資源以及環(huán)境的調(diào)查速度以及開發(fā)建設(shè)速度之間的同步發(fā)展，促進(jìn)3S技術(shù)在我國國土空間開發(fā)過程中的應(yīng)用發(fā)展。