3S 技術在國土資源測繪中的應用

■張宜純 ■嘉禾縣國土資源測繪隊，湖南 郴州 424500

1 前言

國土資源是指土地資源、水資源、氣候資源、生物資源、海洋資源以及礦產資源等主權國家管轄范圍內一切資源的總稱，它包括社會資源、自然資源、人口資源以及經濟資源等。我國國土資源總量豐富，這為我國發展農業、林業、礦業、漁業等生產提供了有利的物質條件。但是，我國國土資源的特征主要表現為:①國土資源在地理分布上具有不均勻性;②國土資源在開發利用程度上呈現出可變性;③國土資源包括可再生資源與不可再生資源。我國作為發展中的人口大國，如何保證社會經濟與自然環境的可持續發展，并及時了解國土資源現狀及存在的問題，對國土資源管理具有重要的意義。

如今以數字化、網絡化和信息化為主要途徑的國土資源調查、評價、規劃和管理，在國土資源測繪中被廣泛應用，以GIS、GPS 和RS 技術為主的3S 技術在國土資源測繪中發揮著重要的作用。

2 3S 技術與應用

2.1 GIS 技術及應用

2.1.1 GIS 概況

地理信息系統(Geographic Information System 或Geo -Information system，GIS)又稱為“地學信息系統”。它是在計算機硬件系統與軟件系統共同作用下，對地球表層的全部或部分空間中有關地理分布的數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統［1］。GIS由數據采集、管理、處理和分析等子系統組成，與測繪學和地理學聯系緊密，具有數據綜合分析與評價的能力，共享性和兼容性良好。

2.1.2 GIS 在國土資源測繪中的應用

GIS 軟件促進了國土資源信息系統的建設，采用GIS 建立的國土資源信息系統可以實現信息統一管理、數據綜合分析與查詢，為國土資源的保護、規劃及監測提供有效的技術支持。GIS 技術被應用于國土資源管理的方方面面，例如地籍管理、土地規劃、礦產資源監測等，這些應用大大提高了國土資源管理水平和效率。

2.2 GPS 技術及應用

2.2.1 GPS 概況

全球定位系統(Navigation satellite timing and ranging/global position system，GPS)是結合衛星與通訊發展的技術，利用導航衛星進行測時和測距。GPS 具有全天候、自動化、高效益、高精度的特征，被廣泛應用于在土地測量、工程測量、資源勘察等領域，具有良好的社會效益和經濟效益。

2.2.2 GPS 在國土資源測繪中的應用

在國土測量中，應用GPS -RTK 技術可以實時測定有關界址點及地物點的位置，精度高;在建設用地勘測定界測量中，可以實時測定界樁位置、界限范圍、面積等，大大節省了時間和資源，簡化了工作程序;利用RTK 技術還可以動態檢測國土利用情況，保證了國土利用狀況調查的實時性。

在國土調查方面，GPS 技術與其它技術相結合，可以進行地籍調查，對可疑地塊現場定位，對超量用地、破壞耕地等違法行為進行現場取證，具有精度高，作業時間短的優點。

在國土監督管理方面，可以采用GPS 進行礦產資源和地質勘查進行日常監督管理，并利用GPS 測量對鉆孔位置坐標定位等。

2.3 RS 技術及應用

2.3.1 RS 技術概況

遙感技術(remote sensing)從是指從遠處探測、感知物體或事物的技術，它是從遠處通過一定的傳感器探測和接收來自目標物體的各類電、磁場信息以及其它信息，并經信息遠程傳輸、數據處理、數據分析后，識別物體本來的屬性及分布特征的技術手段［2］。近年來，以航空攝影技術為基礎的遙感技術發展迅速，是一門實用性高、技術先進的探測技術，它能從地面到空間進行信息數據收集、處理、分析，并對全球進行探測和監測，以獲取有用的信息。

2.3.2 RS 在國土資源測繪中的應用

從上個世紀八十年代開始，我國逐步應用航天和航空遙感技術進行國土資源調查、國土利用動態監測，涉及的內容包括國土資源的規劃、管理、保護以及合理利用的方方面面。其地質填圖、土地利用調查、地質災害監測與預警、礦產資源評價、大型工程項目選址、數字國土建設等方面都有廣闊的應用空間。RS 技術是新一代高空間、高時間分辨率、高光譜技術的發展標志。

2.4 3S 技術及其應用

2.4.1 3S 技術概況

隨著社會的發展，新技術也不斷地取得了進步，以地理信息系統技術、全球定位系統、遙感技術等高新技術技術為主的3S 技術在國土資源測繪中發揮著越來越大的作用［3］。

2.4.2 3S 技術集合在國土資源測繪中的應用

3S 技術在國土資源管理工作的各個方面都發揮著重要的作用:(1)國土調查與3S 技術的結合應用，可以使得工作流程更精煉、更具時效性，使得大范圍、高效、準確、定期的動態監測成為可能，重報、漏報的現象明顯減少，為政府管理部門科學決策提供了可靠的依據;(2)國土利用動態監測主要采用遙感技術獲取動態利用數據，地理信息系統進行國土利用的實時監測;(3)在國土利用規劃方面，3S 技術是國土利用動態管理的有效技術手段。3S 技術與計算機技術、網絡技術相結合，為現代國土資源管理、規劃和決策實現信息化提供了重要保障。

3 3S 技術在土地利用監測中的應用

3.1 研究概況

以西南某市為例，分析3S 技術在土地利用監測與現狀變更中的應用。該市面積2000 余平方，人口150 萬，以丘陵地形為主，海拔在500米左右，地勢西北高、東南低。區內交通便捷，有多條高速公路、鐵路、國道縱橫交錯其中，并作為新機場的選址地，為該市帶來了重大的變化，奠定了其區域性綜合交通樞紐的重要地位。為分析該市的土地的利用情況，采用3S 技術進行監測分析。

3.2 數據處理

(1)準備基礎底圖、高程數據、行政界線、影像RPC 文件等基礎資料;

(2)對數據進行預處理;

(3)提取土地利用變化信息;

(4)更新土地數據庫信息，并對數據庫進行質量控制。

3.3 應用分析

利用3S 技術監測獲取的土地利用變化信息為基礎，分析土地利用現狀。結果表明，研究區建設用地面積達82%，地表植被覆蓋面積達9%，農用地面積達6.5%。新增建設用地類型以城鎮和公路建設為主，主要分布于中心城區內。在城市發展空間的20 公里范圍內，幾乎無明顯的新增建設用地。受農業產業結構因素的影響，設施農用地在緩沖區15 公里以內廣泛存在。通過3S 技術確定了土地利用現狀，對于劃定新增建設用地重點監測區具有重要的指導作用。

4 結論

為及時了解我國國土資源現狀，本文從地理信息系統、全球定位系統、遙感技術以及3S 技術集合的概念、原理出發，分析其在國土資源測繪中的應用領域。以西南某市為例，采用3S 技術對國土資源進行監測，分析土地利用現狀具有十分重要的作用，為新增規劃用地提供了有效的依據。

［1］邊馥荃.地理信息系統原理和方法［M］.北京:測繪出版社，1996.

［2］董瑞伶，宮輝力，趙文吉，等.3S 技術在國土資源大調查中的應用初探［J］.首都師范大學學報(自然科學版)，2006，27(1):93～97.

［3］沈芳，程東，黃潤秋，等.3S 技術在國土資源調查、環境保護及地質災害評價與預測中的應用展望［J］.成都理工學院學報，2000，27(增刊):235～238.