3S技術(shù)集成在土地利用更新調(diào)查中的應(yīng)用

郇軼中

摘要：3s技術(shù)的集成在土地管理中具有廣闊的應(yīng)用前景，本文結(jié)合3S技術(shù)所具有的特點，以及對土地的利用狀況，探討了在土地利用更新調(diào)查之中所應(yīng)用的3S技術(shù)，并具體闡述了將3S技術(shù)作為基礎(chǔ)的，土地更新的技術(shù)內(nèi)容以及在土地利用更新的各個環(huán)節(jié)中所實現(xiàn)的3S技術(shù)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：GIS；RS；GPS；“3S”集成技術(shù)；土地利用變更調(diào)查

1 背景

隨著近幾年經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國的土地利用狀況產(chǎn)生了非常大的變化，漸漸增加了人地之間產(chǎn)生的矛盾，為了對耕地進行有效保護，對土地合理利用，必須對于各種土地的利用情況、分布情況以及面積進行有效調(diào)查。在剛剛開始調(diào)查的時候，采用的技術(shù)手段比較落后，另外每年的變更調(diào)查沒有辦法做到圖、數(shù)據(jù)以及實地情況的協(xié)調(diào)，如今已經(jīng)擁有的土地利用現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)庫的精準度無法與如今的工作要求相符合，為了徹查各種土地的分布情況、利用情況以及面積情況，可以利用3S技術(shù)，提高統(tǒng)計以及調(diào)查的精度，使圖、數(shù)據(jù)以及實地的一致性得到實現(xiàn)。

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)漸漸成熟的過程中，全球定位技術(shù)以及航空航天的遙感技術(shù)使獲取土地信息的準確性以及效率得到大大提高，地理信息技術(shù)的進步以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步，完善了獲取、存儲、共享以及傳輸土地信息的手段，這些在土地更新調(diào)查的過程中，都打下了非常堅實的基礎(chǔ)。

2 “3S”技術(shù)不同作用

2.1 土地利用變更調(diào)查中的RS技術(shù)

遙感（RS）是指一切無接觸的遠距離的探測技術(shù)。其優(yōu)點在于能夠豐富的反映地面信息，有著較大的覆蓋面積，較強的實時性以及周期性，費用比較低廉等各個方面的特點。獲取土地信息的重要手段就是RS。

通過RS展開土地利用變化調(diào)查的步驟如下：第一步要展開RS影像處理，然后將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和RS影像進行疊加產(chǎn)生變化， 最后通過GIS 平臺進行變更。

在進行遙感圖像分類的過程，也就是把圖像像元作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)文件值，把像元進行歸類，并成有限的幾種數(shù)據(jù)集或者類型等級的過程，依照能否對于先驗知識進行合理使用，可以劃分成監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類。

2.2 土地利用變更調(diào)查中的GPS技術(shù)

在調(diào)查土地利用變化的過程中，遙感技術(shù)的準確度無法滿足定性測量以及定量測量一切變化區(qū)域的過程，在通過遙感發(fā)現(xiàn)一些土地利用類型產(chǎn)生了變化之后，應(yīng)當(dāng)使用GPS對于邊界進行準確測量。一些比方說權(quán)屬、零星地物以及線狀地物的寬度等內(nèi)容，在影像資料中無法清晰現(xiàn)實，就能夠在GPS技術(shù)的指引下，準確確認其內(nèi)容。用GPS 接收機收到實地獲取變化地塊的數(shù)據(jù)， 方便又經(jīng)濟。

GPS 的測量方式分為動態(tài)以及靜態(tài)兩種，因為靜態(tài)的測量方式有著較長的工作周期，且沒有較高的工作效率，所以說在土地利用數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生變化的過程中，應(yīng)當(dāng)采取GIS型方式展開動態(tài)的數(shù)據(jù)采集。通過GPS的實時定位，能夠發(fā)現(xiàn)在圖中可以調(diào)查到的圖斑位置，并對其位置展開準確定位。

數(shù)據(jù)采集流程包括：測量前的準備工作、現(xiàn)有測繪控制網(wǎng)的評價與加密、測量中數(shù)據(jù)組織與編碼、基準站的建設(shè)、變化圖斑的識別與標識、利用移動站GPS接收機采集數(shù)據(jù)、內(nèi)業(yè)差分處理。

2.3 土地利用變更調(diào)查中的GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（GIS）的組成是用戶、計算機系統(tǒng)以及地理數(shù)據(jù)，利用集成、分析、檢索、儲存以及操作地理數(shù)據(jù)，能夠產(chǎn)生各方面的地理信息，從而在土地利用、交通運輸、環(huán)境監(jiān)測、經(jīng)濟建設(shè)以及城市規(guī)劃，和政府各個部分在行政管理各方面提供一定的指導(dǎo)，在規(guī)劃管理以及工程設(shè)計的過程中提供相應(yīng)的服務(wù)內(nèi)容。

在土地方面，GIS的應(yīng)用方式是土地信息系統(tǒng)的建立，從而在一定區(qū)域內(nèi)，管理利用以及規(guī)劃土地，通過各種空間分析技術(shù)的使用，能夠處理數(shù)據(jù)庫之中存在的一些原始數(shù)據(jù)，從而得到新的數(shù)據(jù)集，作為進行空間決策的基礎(chǔ)。在GIS之中存在的空間分析功能，能夠揭示并分析地理特征之間存在的空間模式以及相互之間的關(guān)系，從而產(chǎn)生很多新的知識和信息內(nèi)容，對于實現(xiàn)土地的評價、規(guī)劃以及調(diào)查，和利用動態(tài)監(jiān)測進行的預(yù)測、決策以及綜合評價等活動有非常重要的意義。

通過GIS技術(shù)調(diào)查土地利用以及土地更新情況，在處理數(shù)據(jù)的過程中有著省時省力、速度快以及智能化處理等方面的優(yōu)點。

3 “3S”技術(shù)集成的應(yīng)用

3.1 土地變更調(diào)查中的GIS與RS集成

如今，RS以及GIS集成的實現(xiàn)方式主要有“分開但平行的結(jié)合”、“表面無縫的結(jié)合”和“整體的集成”三種模式。對GIS而言，遙感主要為GIS提供大面積的實時數(shù)據(jù)源；對遙感而言，GIS提供的主要是功能非常強的數(shù)據(jù)處理方式。

在調(diào)查土地利用以及土地變更的過程中， 由GIS主要支持，采用人機交互以及計算機手段，解譯遙感圖像，為了迅速地發(fā)現(xiàn)大范圍區(qū)域內(nèi)土地利用的變化情況，可以通過在同一地區(qū)的不同時間內(nèi)的RS影像之間所存在的光譜特征的區(qū)別，對于土地現(xiàn)狀以及現(xiàn)象變化進行識別，或者是通過RS影像以及土地利用情況的疊加，對于土地利用狀態(tài)產(chǎn)生的變化進行識別。

GIS與RS集成進行土地利用變更調(diào)查的步驟方法主要是：首先結(jié)合前時相遙感影像與當(dāng)前時相遙感影像，利用土地利用數(shù)據(jù)進行GIS疊加分析，之后進行人工解譯，發(fā)現(xiàn)變化圖斑，進而去現(xiàn)場進行調(diào)查，之后進行GIS編輯圖斑，最后完成圖斑變更。

3.2 土地變更調(diào)查中的GIS與GPS集成

GPS與GIS集成的技術(shù)基礎(chǔ)是計算機技術(shù)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的調(diào)查過程中，應(yīng)用GPS以及GIS的主要方式是：依照所搜集到的有關(guān)變更圖斑的信息，到實地進行GPS采集圖斑坐標的利用，從而在圖紙上畫出有關(guān)圖斑變化的圖案，對于圖斑變更的屬性信息進行記錄，并記錄其他方面的情況，比方說有沒有土地證號，有沒有土地批號等，然后在內(nèi)業(yè)工作的過程中，在GIS中加入圖斑的坐標，并將外業(yè)的記錄作為參考，完成變更圖斑的操作。endprint

其實，如果說GPS和GIS技術(shù)的單獨應(yīng)用提高了空間數(shù)據(jù)獲取效率以及空間數(shù)據(jù)處理的精度，所以說在調(diào)查土地利用以及變更情況的數(shù)據(jù)采集工作中，可以在GIS之中導(dǎo)入GPS實時獲得的數(shù)據(jù)，從而能夠在調(diào)查現(xiàn)場完成圖形的記錄以及圖斑的編輯和屬性的記錄等各種操作。從而避免在傳統(tǒng)的方法中，分開存放圖斑的屬性以及空間信息的弊端，能夠使中間過程得到大大簡化，從而使錯誤率得到降低，手工操作得到減少，使土地變更調(diào)查過程中的效率以及質(zhì)量得到有效的提高。其優(yōu)勢更表現(xiàn)在動態(tài)性、靈活度和自動化等方面。

GIS與GPS集成的應(yīng)用方法步驟主要是：利用GPS測量的數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)，進行圖形、屬性編輯，之后內(nèi)業(yè)整理，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。

3.3 土地變更調(diào)查中的GPS與RS集成

隨著以GPS為標志的空間定位系統(tǒng)的發(fā)展，GPS實時、精確的定位功能克服了RS定位問題，GPS的快速定位為RS數(shù)據(jù)快速進入GIS系統(tǒng)提供了可能，保證了RS數(shù)據(jù)及地面同步檢測數(shù)據(jù)獲取的動態(tài)匹配。

在土地利用變更調(diào)查中，只是將RS與GPS的功能結(jié)合應(yīng)用，使之可以實現(xiàn)互補，并沒有實現(xiàn)真正的集成。RS 可以發(fā)現(xiàn)大面積的土地利用變化，但其數(shù)據(jù)量大，只是從宏觀上反映圖像信息、幾何特征，內(nèi)業(yè)判讀的正確率沒有辦法到達百分之百，而且沒有辦法反應(yīng)在RS影像完成之后土地利用的變化；GPS有著非常高的定位準確度，能夠及時展開測量得到結(jié)果，但是效率卻完全沒有通過RS技術(shù)進行調(diào)查土地變更的效率高。所以結(jié)合二者共同使用，不但能夠使土地利用變更調(diào)查的效率正確提升，還能在一定程度上保證結(jié)果的準確性以及精度，實現(xiàn)無地面控制點的情況下空對地的直接定位。

4 技術(shù)路線

（1）在土地利用更新信息源之中使用遙感影像，制作相應(yīng)的正射影像圖；

（2）結(jié)合計算機的識別以及人工目視解譯，從而提取到有關(guān)信息；

（3）結(jié)合內(nèi)業(yè)以及外業(yè)的調(diào)查過程，外業(yè)核實調(diào)查沒有確定的土地以及解譯內(nèi)容，內(nèi)業(yè)可以使地類屬性的輸入以及地物描繪的輸入準確完成；

（4）建立土地利用的數(shù)據(jù)庫，編制相應(yīng)的土地利用現(xiàn)狀圖以及掛圖。

如圖：

5 總結(jié)

通過3S 技術(shù)展開土地利用現(xiàn)狀更新調(diào)查，不但可以使土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的質(zhì)量以及效率得到提高，還可以建立相應(yīng)的動態(tài)機制，更新土地利用現(xiàn)狀的動態(tài)圖，在土地利用現(xiàn)狀的日常變化以及年度變化的過程中打下堅實的基礎(chǔ)，從而確保實地、數(shù)據(jù)以及圖像的一致性，為資源管理活動提供相應(yīng)的資料。

GPS、GIS、RS在空間信息獲取、綜合評價應(yīng)用以及動態(tài)管理分析有各自的優(yōu)點以及缺點，比方說RS以及GPS可以在土地利用變化的過程中，提供各種高質(zhì)量是屬性數(shù)據(jù)，但是卻沒有辦法分析以及處理數(shù)據(jù)；而GIS技術(shù)則可以處理數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫，但是卻完成不了RS以及GPS的工作，所以說將3S技術(shù)作為一個整體，并結(jié)合其他有關(guān)方面的高新技術(shù)，就可以構(gòu)成一個運行系統(tǒng)，能夠完整、動態(tài)以及實時的對地進行觀測以及綜合分析，使人類對于地球的認知能力得到極大程度的提高，提供相應(yīng)的技術(shù)保證。

參考文獻

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