土地整理規劃中的GIS 與VR 技術應用

■范員華，左騰云 ■江西省土地開發整理中心，江西 南昌 330000

在農業發展過程中，非常重要的一個基礎就是土地，在我國土地基本國策中，需要對土地資源進行保護和利用;將基本農田土地整理工作給開展下去，對農業和農村經濟發展起到了較大程度的推動作用，這樣也可以對土地利用生產環境及生態環境進行改善。具體來講，土地整理規劃指的是將土地利用規劃的總體要求給貫徹下去，對土地利用和社會關系進行調整，以便將社會經濟發展中土地利用的制約因素給消除掉，以便更加有序化和集約化的利用土地，土地資源的利用率和產出率進行提升。

如今，通常借助于計算機輔助設計來規劃設計土地整理項目，但是CAD 和GIS 相比，存儲屬性是缺乏的，沒有對地圖投影方式進行記錄，在實踐過程中，傳統的CAD 技術建模沒有較高的效率，精度無法符合要求。三維GIS 延伸了二維GIS，可以幾何建模和可視化表達三維對象;三維空間立體造型用VR 技術實現的GIS 核心，主要是描述空間位置和拓撲掛席，建模虛擬三維場景。在土地整理項目中，對土地整理規劃后的虛擬場景進行構建，通常情況下，可以將兩種方法給應用過來，幾何式虛擬環境和影像式虛擬環境;在本文中，主要是將幾何式虛擬環境方法給應用過來，借助于三維制圖軟件3D MAX 對單體工程模型的立體圖進行制作;總之，土地整理規劃中有效結合GIS 和VR 技術，促使規劃后虛擬場景的仿真性得到強化，這樣更加合理的開展土地整理規劃工作。

1 研究方法和技術路線

GIS 技術和VR 技術具有一系列的功能和優勢，可以存儲大量的數據和數字化的信息，并且能夠高效智能的分析和處理，將一系列的信息提供出來，以便更加快學的開展土地整理規劃工作。GIS 技術將RTK獲取的空間數據利用過來，對數學模型進行構建，對地理特征的空間分布和時間過程進行模擬，內插或者預測地理要素時空分布的實測數據點之間的不足部分。借助于研究區內的高程點，對數字地形模型表面進行生成，對研究區DEM 模型進行構建，這樣研究區現狀的3D 化就得到了實現，對整理區的概況進行直觀的了解。在規劃過程中，將規劃思想、規劃目標和規劃標準給貫徹落實下去，科學調整和布局土地利用方向、農田水利工程、道路工程等，借助于VR 技術，來模擬規劃后的場景，借助于三維軟件，對3D 單體工程模型進行構建，并且在Arc GIS 中導入模型，在規劃后的DEM 中嵌入單體工程模型，將這些3D 模型給調用起來，并且將仿真的河流、道路等現實地物添加于模擬場景中，這樣規劃后研究區的3D 可視化就可以得到實現。

2 研究區土地整理規劃

一是研究區概述:本文以南昌縣為例，結合相關的文件精神，國家開始向糧食生產區設置土地開發整理項目，項目區在很長一段時期內，因為沒有足夠的投入，還有諸多的問題存在于水利基礎設施內，這樣對于農業的發展就產生了較大程度的制約作用，因此，相關部門就開始綜合整理規劃項目區的基本農田，對農業生產條件進行改善，促使土地利用集約化和規模化水平得到提升，對生態環境條件進行改善，通過綜合整治山田水路等，生態效益和社會效益比較的顯著，對于農村和農村經濟的發展，還起到了巨大的推動作用。

二是方法的實現:首先是研究區現狀的3D 可視化實現，我們借助于ArcGIS 軟件，來對土地利用現狀圖和總體規劃圖等紙質地圖進行矢量化處理，對實地測量數據進行數字化處理，以便將研究區的高程控制點給獲取到，借助于這些高程點，將TIN 表面給生成出來，對研究區現狀DEM 模型進行構建，在軟件中，對本模型進行調用，就可以對整理區的概況進行直觀的了解，這樣規劃布局工作就可以更好的開展。

其次是在3D MAX 中對單體工程的立體圖進行設計，在Auto CAD中對各種參數進行設置，結合單體地物的斷面數據資料，對各段單體工程的縱剖面圖進行精確繪制，將Auto CAD 文件導入到3D MAX 中，在一些特殊情況下，可以拆分復雜的單體模型，形成幾個簡單的幾何形體，對導入文件外形輪廓路徑進行描畫，然后對單體對象的參數等合理定義，借助于相關工具，對樣條曲線進行修改，結合具體情況，科學調整形體的外形、輪廓路徑的結點等，以便有效重合導入的圖形。最后，依據單體的CAD 圖，對各個幾何實體之間的相對位置進行分別排列。

然后是研究區的土地整理規劃，在溝渠布置方面，將渠道布置于道路一側，對于另一側田塊的灌溉，則是對進田涵進行設置，在耕作田塊的中間布置排水溝;部分地區則是采用了另外的方案，在道路兩側相間布置溝渠，渠道布置在道路兩側，而在耕作田塊中間布置排水溝，這樣可以將現有的設施給充分利用起來。在灌溉排水方式選擇方面，研究區可以將很多的水資源給充分利用起來，但是都是在研究區邊界或者外圍存在著湖泊、水庫等，那么我們綜合考慮了幾個方面，泵站可以比較靈活的布置，不需要較高的投資成本，提水灌溉的經驗是研究區所具備的，研究區內包括很多的村莊，將泵站提水的方案給應用過來，可以結合各村的實際情況，對泵站靈活的配置，這樣就不會有用水糾紛問題出現。

三是規劃設計后的虛擬場景:我們在規劃后的DEM 中，嵌入了3D模型，這樣在相關軟件中，就可以將規劃后的虛擬場景給調用過來，這樣對于整理規劃后的研究區狀況，就可以從多個角度來直觀充分的了解，以便更加科學的開展土地整理規劃工作。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，相較于傳統的二維設計模式，三維GIS 技術具有一系列的優勢，與VR 技術結合起來，在土地整理規劃中應用，可以產生較好的效果，讓人們更加直觀形象的掌握研究區狀況，將土地整理規劃工作給更加科學的開展下去;一系列的實踐研究表明，具有較好的效果，值得推廣和應用。相關的工作人員需要不斷努力，積極學習，對先進的GIS 和VR 技術熟練掌握，總結土地整理規劃的經驗，綜合考慮諸多方面的因素，科學實施。

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