淺析3S集成技術在土地資源調查中的應用

屈芳青+唐光金

摘 要：近年來，在我國土地利用現狀的調查過程中，由于傳統的調查技術調查的周期長以及調查手段落后等現狀，無法滿足準確檢測以及動態變更檢測等的需求，嚴重影響了土地調查的進程，隨著GPS、RS、GIS技術的不斷發展和成熟，已經逐漸應用到了土地的調查領域，文章將在闡述3S集成技術的前提下，對3S集成技術在土地調查中的應用進行分析。

關鍵詞：3S集成技術；土地資源調查；應用

土地資源是人類生存和發展的基礎，對土地資源的分布以及數量、質量等信息的掌握關系著我國經濟的可持續發展，所以，定期的進行對土地的調查工作，是當前發展的需要，3S技術在土地的調查中可以有效利用計算機網絡技術，為土地信息的獲取、存儲以及后續的更新、共享等服務提供了強有力的技術支撐，如何更有效的利用3S集成技術進行土地資源的調查工作，實現動態監測，是當前土地資源管理過程中需要解決的問題。

1 3S集成技術的構成

隨著現代科技的高速發展，全球定位系統技術（GPS）、地理信息系統技術（GIS）與遙感技術（RS）已經被應用到了我國土地資源的調查中，其各自的技術特點與應用范圍在土地資源空間定位以及消息收集、編輯存儲和后續的變更測量、自動檢測等方面發揮著重要的作用，具體運用如下：

GPS具有實時、快速地提供目標空間位置的的功能，在土地調查中主要應用于變更測量和控制測量空間信息記錄；GIS能夠借助計算機的數據庫技術進行數據的輸入、存儲以及分析、查詢和后續的決策等，在土地調查中，主要用于完成內頁工作，如基礎信息的編輯存儲、錄入匯總以及數據轉換、土地面積量算、田坎系數測定等等工作；RS可以實時、快速地為使用者提供大面積地物以及環境保護物理信息等的變化參數，在土地的調查中，主要用于土地信息的獲取，分辨土地信息的空間和時間等。

3S集成技術是GPS、RS與GIS技術的集成系統和結合應用，通過配置GIS系統的筆記本電腦與GPS接收機的集成實現了GIS技術和GPS技術的集成，實現了筆記本電腦GPS數據的實時地導入，然后利用筆記本上的GIS系統進行數據的瀏覽、查詢以及實時存儲、縮放底圖，進行數據的修改、編輯或刪除等，減少了傳統土地調查中繁重的內業編輯工作，又便宜于攜帶，作為一個有機整體的技術，3S集成技術能更好地進行推地資源的調查和管理。

2 3S集成技術在土地資源調查中的應用分析

2.1 基于GPS/GIS的土地變更信息的采集、處理

在土地資源調查的過程中，通過將PDA技術與GPS，GIS技術相結合的方法，建立一套用以土地變更的作業系統，此作業系統應該包括對野外數據的采集、編輯存儲、內業處理、數據更新等，在不影響效率的情況下，降低土地調查過程中的成本，運用GPS結算出滿足精度要求的定位結果，還要構建基于PC機的GIS平臺，在此平臺上實現變更調查的事后修改以及成果輸出，進而生成一個土地變更調查業務處理系統，建立此系統還需要以下技術的支撐[1]。

2.2 GPS載波相位差分定位模型

此技術的工作原理是將由基準站通過數據鏈接將觀測到的坐標信息等觀測值傳送給用戶站，然后用戶站根據接收到的信息將來自基準站的載波相位和GPS衛星的載波相位結合起來，組成相位差分觀測值，確定用戶站的坐標。在土地資源調查時，建立GPS事后差分解算模型，將兩測站的載波相位觀測值進行差分處理，獲得能達到厘米級精度的測站三維坐標，滿足土地變更調查中的定位要求，做好調查的前提準備。

2.3 周跳探測與修復技術研究

通過判斷因為衛星信號失鎖、計數器發生中斷產生的周跳，進行正確計數的恢復，是GPS數據處理中的關鍵技術，采用多項式擬合法或是高次差法可以解決探測大于三周的周跳探測和修復問題，基于此過程中接收機振蕩器的影響，可以利用同一臺接收機接收不同衛星信號時振蕩器影響相同這一特點，運用星際差分探測與修復小周跳，進而獲得較高精度的觀測值。

2.4 基于遙感數據的土地利用變化信息快速更新

根據現有的遙感數據與土地利用狀況，研究基于單時相遙感數據與多時相遙感數據的數據庫更新，進行對土地利用的分析研究，重點在于利用當前數據與設施，實現自動化和高效率的土地利用信息獲取，達到快速更新土地利用圖的目的，因此，利用變化信息進行自動檢測是此研究關鍵技術。

在土地利用圖件和更新期的遙感攝像具備的前提下，進行知識庫變化信息自動發現方法的實施，如圖1，具體的操作方法是，首先對土地利用圖件和遙感影像進行疊加，以便于判定新時期影像上未發生變化的完整土地利用區域以及相關類別，建立以統計信息為主體的土地利用遙感信息知識庫，以所在土地利用類別信息為參考依據，以土地利用圖斑單元為單位，綜合兩者，在影像上計算出相應的統計特征值，與知識庫固有的遙感數據類別進行比較分析，自動檢測出未變化以及變化了的區域和位置，表示出具體變化類別[2]。

圖1 土地利用圖斑單元下的知識庫變化信息自檢流程

對于變化類別的識別要在自動檢測的同時進行，根據計算機的影像特征值，將其信息逐類別匹配自動識別，當識別數目過多時，會出現“同物異譜”的情況，會出現類別的錯誤識別，應利用層次決策分析法進行多重判據，或者利用決策樹的方法進行識別。

2.5 高空間分辨率遙感攝影數據的使用

在我國進行的定期土地利用現狀調查中應將高空間分辨率遙感攝影數據作為主要的技術手段，進而提高土地利用信息提取的數據處理能力和自動化水平。基于目前遙感數據光譜特征的自動識別技術日漸成熟的現狀，應在土地資源調查中，將高分辨率的攝影數據用于土地利用現狀信息的識別研究中，這是對3S集成技術的發展性應用[3]。

3 結束語

綜上所述，土地資源作為人類生存發展的物質基礎，更是立國的基本要素之一，合理高效的土地管理是實現國名經濟計劃的關鍵，土地調查是查清全國土地資源及利用現狀的重要手段，文章在對3S集成技術進行闡述的前提下，對其技術支撐下的內外業相結合的土地利用調查技術流程，特別是關鍵技術等的分析研究，結合3S集成技術在土地資源調查中的作業模式以及作業方法的分析，為將來我國進行土地資源調查提供了主要的技術支持和方法探究。

參考文獻

[1]李利娜，肖萬勝.3S集成技術在土地利用變更調查中的應用[J].科技信息，2011，01：795.

[2]韓杰.土地資源調查中3S集成應用的關鍵技術[J].測繪通報，2006，05：47-49.

[3]邊志華，李曉英，徐德軍，等.3S技術集成在國土管理工作中的應用[J].地理空間信息，2006，04：43-46.endprint

摘 要：近年來，在我國土地利用現狀的調查過程中，由于傳統的調查技術調查的周期長以及調查手段落后等現狀，無法滿足準確檢測以及動態變更檢測等的需求，嚴重影響了土地調查的進程，隨著GPS、RS、GIS技術的不斷發展和成熟，已經逐漸應用到了土地的調查領域，文章將在闡述3S集成技術的前提下，對3S集成技術在土地調查中的應用進行分析。

關鍵詞：3S集成技術；土地資源調查；應用

土地資源是人類生存和發展的基礎，對土地資源的分布以及數量、質量等信息的掌握關系著我國經濟的可持續發展，所以，定期的進行對土地的調查工作，是當前發展的需要，3S技術在土地的調查中可以有效利用計算機網絡技術，為土地信息的獲取、存儲以及后續的更新、共享等服務提供了強有力的技術支撐，如何更有效的利用3S集成技術進行土地資源的調查工作，實現動態監測，是當前土地資源管理過程中需要解決的問題。

1 3S集成技術的構成

隨著現代科技的高速發展，全球定位系統技術（GPS）、地理信息系統技術（GIS）與遙感技術（RS）已經被應用到了我國土地資源的調查中，其各自的技術特點與應用范圍在土地資源空間定位以及消息收集、編輯存儲和后續的變更測量、自動檢測等方面發揮著重要的作用，具體運用如下：

GPS具有實時、快速地提供目標空間位置的的功能，在土地調查中主要應用于變更測量和控制測量空間信息記錄；GIS能夠借助計算機的數據庫技術進行數據的輸入、存儲以及分析、查詢和后續的決策等，在土地調查中，主要用于完成內頁工作，如基礎信息的編輯存儲、錄入匯總以及數據轉換、土地面積量算、田坎系數測定等等工作；RS可以實時、快速地為使用者提供大面積地物以及環境保護物理信息等的變化參數，在土地的調查中，主要用于土地信息的獲取，分辨土地信息的空間和時間等。

3S集成技術是GPS、RS與GIS技術的集成系統和結合應用，通過配置GIS系統的筆記本電腦與GPS接收機的集成實現了GIS技術和GPS技術的集成，實現了筆記本電腦GPS數據的實時地導入，然后利用筆記本上的GIS系統進行數據的瀏覽、查詢以及實時存儲、縮放底圖，進行數據的修改、編輯或刪除等，減少了傳統土地調查中繁重的內業編輯工作，又便宜于攜帶，作為一個有機整體的技術，3S集成技術能更好地進行推地資源的調查和管理。

2 3S集成技術在土地資源調查中的應用分析

2.1 基于GPS/GIS的土地變更信息的采集、處理

在土地資源調查的過程中，通過將PDA技術與GPS，GIS技術相結合的方法，建立一套用以土地變更的作業系統，此作業系統應該包括對野外數據的采集、編輯存儲、內業處理、數據更新等，在不影響效率的情況下，降低土地調查過程中的成本，運用GPS結算出滿足精度要求的定位結果，還要構建基于PC機的GIS平臺，在此平臺上實現變更調查的事后修改以及成果輸出，進而生成一個土地變更調查業務處理系統，建立此系統還需要以下技術的支撐[1]。

2.2 GPS載波相位差分定位模型

此技術的工作原理是將由基準站通過數據鏈接將觀測到的坐標信息等觀測值傳送給用戶站，然后用戶站根據接收到的信息將來自基準站的載波相位和GPS衛星的載波相位結合起來，組成相位差分觀測值，確定用戶站的坐標。在土地資源調查時，建立GPS事后差分解算模型，將兩測站的載波相位觀測值進行差分處理，獲得能達到厘米級精度的測站三維坐標，滿足土地變更調查中的定位要求，做好調查的前提準備。

2.3 周跳探測與修復技術研究

通過判斷因為衛星信號失鎖、計數器發生中斷產生的周跳，進行正確計數的恢復，是GPS數據處理中的關鍵技術，采用多項式擬合法或是高次差法可以解決探測大于三周的周跳探測和修復問題，基于此過程中接收機振蕩器的影響，可以利用同一臺接收機接收不同衛星信號時振蕩器影響相同這一特點，運用星際差分探測與修復小周跳，進而獲得較高精度的觀測值。

2.4 基于遙感數據的土地利用變化信息快速更新

根據現有的遙感數據與土地利用狀況，研究基于單時相遙感數據與多時相遙感數據的數據庫更新，進行對土地利用的分析研究，重點在于利用當前數據與設施，實現自動化和高效率的土地利用信息獲取，達到快速更新土地利用圖的目的，因此，利用變化信息進行自動檢測是此研究關鍵技術。

在土地利用圖件和更新期的遙感攝像具備的前提下，進行知識庫變化信息自動發現方法的實施，如圖1，具體的操作方法是，首先對土地利用圖件和遙感影像進行疊加，以便于判定新時期影像上未發生變化的完整土地利用區域以及相關類別，建立以統計信息為主體的土地利用遙感信息知識庫，以所在土地利用類別信息為參考依據，以土地利用圖斑單元為單位，綜合兩者，在影像上計算出相應的統計特征值，與知識庫固有的遙感數據類別進行比較分析，自動檢測出未變化以及變化了的區域和位置，表示出具體變化類別[2]。

圖1 土地利用圖斑單元下的知識庫變化信息自檢流程

對于變化類別的識別要在自動檢測的同時進行，根據計算機的影像特征值，將其信息逐類別匹配自動識別，當識別數目過多時，會出現“同物異譜”的情況，會出現類別的錯誤識別，應利用層次決策分析法進行多重判據，或者利用決策樹的方法進行識別。

2.5 高空間分辨率遙感攝影數據的使用

在我國進行的定期土地利用現狀調查中應將高空間分辨率遙感攝影數據作為主要的技術手段，進而提高土地利用信息提取的數據處理能力和自動化水平。基于目前遙感數據光譜特征的自動識別技術日漸成熟的現狀，應在土地資源調查中，將高分辨率的攝影數據用于土地利用現狀信息的識別研究中，這是對3S集成技術的發展性應用[3]。

3 結束語

綜上所述，土地資源作為人類生存發展的物質基礎，更是立國的基本要素之一，合理高效的土地管理是實現國名經濟計劃的關鍵，土地調查是查清全國土地資源及利用現狀的重要手段，文章在對3S集成技術進行闡述的前提下，對其技術支撐下的內外業相結合的土地利用調查技術流程，特別是關鍵技術等的分析研究，結合3S集成技術在土地資源調查中的作業模式以及作業方法的分析，為將來我國進行土地資源調查提供了主要的技術支持和方法探究。

參考文獻

[1]李利娜，肖萬勝.3S集成技術在土地利用變更調查中的應用[J].科技信息，2011，01：795.

[2]韓杰.土地資源調查中3S集成應用的關鍵技術[J].測繪通報，2006，05：47-49.

[3]邊志華，李曉英，徐德軍，等.3S技術集成在國土管理工作中的應用[J].地理空間信息，2006，04：43-46.endprint

摘 要：近年來，在我國土地利用現狀的調查過程中，由于傳統的調查技術調查的周期長以及調查手段落后等現狀，無法滿足準確檢測以及動態變更檢測等的需求，嚴重影響了土地調查的進程，隨著GPS、RS、GIS技術的不斷發展和成熟，已經逐漸應用到了土地的調查領域，文章將在闡述3S集成技術的前提下，對3S集成技術在土地調查中的應用進行分析。

關鍵詞：3S集成技術；土地資源調查；應用

土地資源是人類生存和發展的基礎，對土地資源的分布以及數量、質量等信息的掌握關系著我國經濟的可持續發展，所以，定期的進行對土地的調查工作，是當前發展的需要，3S技術在土地的調查中可以有效利用計算機網絡技術，為土地信息的獲取、存儲以及后續的更新、共享等服務提供了強有力的技術支撐，如何更有效的利用3S集成技術進行土地資源的調查工作，實現動態監測，是當前土地資源管理過程中需要解決的問題。

1 3S集成技術的構成

隨著現代科技的高速發展，全球定位系統技術（GPS）、地理信息系統技術（GIS）與遙感技術（RS）已經被應用到了我國土地資源的調查中，其各自的技術特點與應用范圍在土地資源空間定位以及消息收集、編輯存儲和后續的變更測量、自動檢測等方面發揮著重要的作用，具體運用如下：

GPS具有實時、快速地提供目標空間位置的的功能，在土地調查中主要應用于變更測量和控制測量空間信息記錄；GIS能夠借助計算機的數據庫技術進行數據的輸入、存儲以及分析、查詢和后續的決策等，在土地調查中，主要用于完成內頁工作，如基礎信息的編輯存儲、錄入匯總以及數據轉換、土地面積量算、田坎系數測定等等工作；RS可以實時、快速地為使用者提供大面積地物以及環境保護物理信息等的變化參數，在土地的調查中，主要用于土地信息的獲取，分辨土地信息的空間和時間等。

3S集成技術是GPS、RS與GIS技術的集成系統和結合應用，通過配置GIS系統的筆記本電腦與GPS接收機的集成實現了GIS技術和GPS技術的集成，實現了筆記本電腦GPS數據的實時地導入，然后利用筆記本上的GIS系統進行數據的瀏覽、查詢以及實時存儲、縮放底圖，進行數據的修改、編輯或刪除等，減少了傳統土地調查中繁重的內業編輯工作，又便宜于攜帶，作為一個有機整體的技術，3S集成技術能更好地進行推地資源的調查和管理。

2 3S集成技術在土地資源調查中的應用分析

2.1 基于GPS/GIS的土地變更信息的采集、處理

在土地資源調查的過程中，通過將PDA技術與GPS，GIS技術相結合的方法，建立一套用以土地變更的作業系統，此作業系統應該包括對野外數據的采集、編輯存儲、內業處理、數據更新等，在不影響效率的情況下，降低土地調查過程中的成本，運用GPS結算出滿足精度要求的定位結果，還要構建基于PC機的GIS平臺，在此平臺上實現變更調查的事后修改以及成果輸出，進而生成一個土地變更調查業務處理系統，建立此系統還需要以下技術的支撐[1]。

2.2 GPS載波相位差分定位模型

此技術的工作原理是將由基準站通過數據鏈接將觀測到的坐標信息等觀測值傳送給用戶站，然后用戶站根據接收到的信息將來自基準站的載波相位和GPS衛星的載波相位結合起來，組成相位差分觀測值，確定用戶站的坐標。在土地資源調查時，建立GPS事后差分解算模型，將兩測站的載波相位觀測值進行差分處理，獲得能達到厘米級精度的測站三維坐標，滿足土地變更調查中的定位要求，做好調查的前提準備。

2.3 周跳探測與修復技術研究

通過判斷因為衛星信號失鎖、計數器發生中斷產生的周跳，進行正確計數的恢復，是GPS數據處理中的關鍵技術，采用多項式擬合法或是高次差法可以解決探測大于三周的周跳探測和修復問題，基于此過程中接收機振蕩器的影響，可以利用同一臺接收機接收不同衛星信號時振蕩器影響相同這一特點，運用星際差分探測與修復小周跳，進而獲得較高精度的觀測值。

2.4 基于遙感數據的土地利用變化信息快速更新

根據現有的遙感數據與土地利用狀況，研究基于單時相遙感數據與多時相遙感數據的數據庫更新，進行對土地利用的分析研究，重點在于利用當前數據與設施，實現自動化和高效率的土地利用信息獲取，達到快速更新土地利用圖的目的，因此，利用變化信息進行自動檢測是此研究關鍵技術。

在土地利用圖件和更新期的遙感攝像具備的前提下，進行知識庫變化信息自動發現方法的實施，如圖1，具體的操作方法是，首先對土地利用圖件和遙感影像進行疊加，以便于判定新時期影像上未發生變化的完整土地利用區域以及相關類別，建立以統計信息為主體的土地利用遙感信息知識庫，以所在土地利用類別信息為參考依據，以土地利用圖斑單元為單位，綜合兩者，在影像上計算出相應的統計特征值，與知識庫固有的遙感數據類別進行比較分析，自動檢測出未變化以及變化了的區域和位置，表示出具體變化類別[2]。

圖1 土地利用圖斑單元下的知識庫變化信息自檢流程

對于變化類別的識別要在自動檢測的同時進行，根據計算機的影像特征值，將其信息逐類別匹配自動識別，當識別數目過多時，會出現“同物異譜”的情況，會出現類別的錯誤識別，應利用層次決策分析法進行多重判據，或者利用決策樹的方法進行識別。

2.5 高空間分辨率遙感攝影數據的使用

在我國進行的定期土地利用現狀調查中應將高空間分辨率遙感攝影數據作為主要的技術手段，進而提高土地利用信息提取的數據處理能力和自動化水平。基于目前遙感數據光譜特征的自動識別技術日漸成熟的現狀，應在土地資源調查中，將高分辨率的攝影數據用于土地利用現狀信息的識別研究中，這是對3S集成技術的發展性應用[3]。

3 結束語

綜上所述，土地資源作為人類生存發展的物質基礎，更是立國的基本要素之一，合理高效的土地管理是實現國名經濟計劃的關鍵，土地調查是查清全國土地資源及利用現狀的重要手段，文章在對3S集成技術進行闡述的前提下，對其技術支撐下的內外業相結合的土地利用調查技術流程，特別是關鍵技術等的分析研究，結合3S集成技術在土地資源調查中的作業模式以及作業方法的分析，為將來我國進行土地資源調查提供了主要的技術支持和方法探究。

參考文獻

[1]李利娜，肖萬勝.3S集成技術在土地利用變更調查中的應用[J].科技信息，2011，01：795.

[2]韓杰.土地資源調查中3S集成應用的關鍵技術[J].測繪通報，2006，05：47-49.

[3]邊志華，李曉英，徐德軍，等.3S技術集成在國土管理工作中的應用[J].地理空間信息，2006，04：43-46.endprint