探析“3S”技術(shù)及其在土地資源管理地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

張宇濤

1 引言

長期以來，由于我國土地資源管理技術(shù)的局限性，一直制約著我國土地資源管理事業(yè)的發(fā)展。盡管近年來人們?yōu)樘岣咄恋刭Y源的利用率而不懈努力，但它的作用是有限的。土地資源仍然不能適應(yīng)社會(huì)快速發(fā)展的需要。因此，在土地管理方面，有必要引用新技術(shù)，以最大限度地利用土地資源。“3S”技術(shù)是土地資源可持續(xù)利用的高新技術(shù)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，它將不可避免地被人們廣泛使用。

2 3S技術(shù)概述

“3S”技術(shù)是集遙感（remote sensing，RS），地理信息系統(tǒng)（geographicin formation system，GIS）和全球定位系統(tǒng)（global position system，GPS）和“3S”集成于一體的綜合技術(shù)，為土地資源管理的研究創(chuàng)造了廣闊的前景。

2.1 RS技術(shù)

遙感技術(shù)主要采用可見光、紅外、微波等作為檢測手段。在遙遠(yuǎn)的高度和圓度，它甚至可以成為外層空間的平臺(tái)。它可以通過攝影或掃描，信息傳感，傳輸和處理來識(shí)別目標(biāo)物體，然后對(duì)其進(jìn)行分析。獲取對(duì)象的一些屬性。RS系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容主要包括被測目標(biāo)的信息特征，信息的傳輸與記錄，信息的獲取，信息的處理以及信息的應(yīng)用。遙感技術(shù)的應(yīng)用具有許多優(yōu)點(diǎn)，如擴(kuò)大地理檢測范圍。在檢測過程中受到限制的各種條件可以消除檢測的某些不利影響，具有較強(qiáng)的及時(shí)性并且成本較低。因此，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于土地的檢測，用于檢測土地資源的一些基本信息和危害信息，從而全面，宏觀地掌握土地的狀況。

2.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是資源和環(huán)境信息系統(tǒng)。它基于計(jì)算機(jī)軟件，收集，存儲(chǔ)，管理，檢索和綜合分析各種地理空間信息，然后將各種形式的數(shù)據(jù)或圖形產(chǎn)品輸出到獲得的信息中。因此，作為一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，GIS技術(shù)具有很強(qiáng)的時(shí)效性，它可以在短時(shí)間內(nèi)為人們提供當(dāng)前土地資源的具體情況，并及時(shí)更新，以促進(jìn)政府獲知土地資源的變化，隨時(shí)隨地了解情況。

2.3 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)是在20世紀(jì)70年代由美國研究的。1993年，美國正式建立了利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行海，陸，空全面實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航定位的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，標(biāo)志著GPS技術(shù)的誕生。GPS技術(shù)正式投入使用并發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)成為世界上最實(shí)用的技術(shù)。它能夠詳細(xì)準(zhǔn)確地識(shí)別物體的位置，并且應(yīng)用到各行各業(yè)，特別是在全球精密導(dǎo)航，指揮和廣泛應(yīng)用于調(diào)度系統(tǒng)。

2.4 “3S”集成

雖然上述三種技術(shù)都有其自身的實(shí)用功能和獨(dú)特性，但其實(shí)際應(yīng)用還存在一些固有的缺陷和制約因素。“3S”集成是三種RS，GIS和GPS技術(shù)的一種集合技術(shù)。使三種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揮三種技術(shù)的優(yōu)勢，有效避免了其使用上的不足，大大提高了功能和效率。因此，可以說“3S”整合是一種結(jié)合了三個(gè)功能形成一個(gè)更為功能的技術(shù)。通過使用RS和GPS技術(shù)快速獲取一些信息，然后使用GIS技術(shù)快速分析空間數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)整體信息的動(dòng)態(tài)管理。

3 3S技術(shù)的應(yīng)用

目前，世界各國都在不斷研究和開發(fā)“3S”技術(shù)，積極將其應(yīng)用于土地資源管理，加強(qiáng)土地資源的開發(fā)利用，減少盲目利用和浪費(fèi)土地資源。在中國土地資源管理工作中，“3S”技術(shù)已被合理應(yīng)用于土地資源調(diào)查，土地利用變化與監(jiān)測，土地規(guī)劃，建立土地資源管理數(shù)據(jù)庫等多個(gè)工作項(xiàng)目。

3.1 土地資源調(diào)查

作為一種重要的自然資源，土地資源是人類生存和發(fā)展的基本資源。充分掌握當(dāng)前土地利用現(xiàn)狀，做好土地資源調(diào)查工作，對(duì)于社會(huì)發(fā)展具有重要意義。例如，城市發(fā)展規(guī)劃，土地資源開發(fā)，行政區(qū)劃和其他有關(guān)政府部門的工作調(diào)查都與精確詳細(xì)的土地資源調(diào)查報(bào)告密不可分。在以前的土地資源調(diào)查中，調(diào)查是在人工實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，然后調(diào)查結(jié)果都是手繪的。最后，編制了土地資源調(diào)查報(bào)告。這種測量方法不僅需要大量的人力和時(shí)間，而且測量精度低，測量方法復(fù)雜，所獲得的測量結(jié)果在復(fù)印或更換時(shí)的可操作性差。為此，非常有必要開發(fā)一些新的有效的土地資源調(diào)查技術(shù)。“3S”技術(shù)的形成和應(yīng)用恰好滿足了這一發(fā)展需求。首先，RS的應(yīng)用極大地提高了土地測量的準(zhǔn)確性和效率，為土地資源調(diào)查報(bào)告提供了更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。另一方面，GPS可以快速實(shí)現(xiàn)某一地區(qū)的精確定位，滿足土地資源調(diào)查中大規(guī)模，高精度要求的測繪要求。另一方面，GIS可以快速處理和處理有關(guān)土地資源調(diào)查的信息，分析和統(tǒng)計(jì)空間，并為地圖制圖提供更多功能的工具。總的來說，“3S”技術(shù)在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、客觀合理、省時(shí)、效果良好的目標(biāo)。

3.2 土地利用變化和動(dòng)態(tài)監(jiān)測

在社會(huì)發(fā)展過程中，土地利用往往會(huì)發(fā)生變化，對(duì)這些土地利用變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測也是土地資源管理的重要組成部分。傳統(tǒng)的調(diào)查方法難以滿足土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測的管理需求。利用“3S”技術(shù)研究土地利用變化，不僅利用RS獲取高速，高精度，多功能的數(shù)據(jù)，而且利用GPS定位精度。數(shù)據(jù)管理和分析的優(yōu)勢。除縮短調(diào)查時(shí)間外，保證調(diào)查的準(zhǔn)確性，節(jié)省調(diào)查費(fèi)用。此外，應(yīng)用3S集成技術(shù)獲得的土地利用專題圖可以將RS柵格圖像與GIS的矢量數(shù)據(jù)相結(jié)合，并且可以更直觀的反映土地使用的變化。

3.3 土地利用規(guī)劃

3S技術(shù)的出現(xiàn)為建立基于地圖管理的土地資源管理新型管理機(jī)制提供了較為完善的解決方案。以GIS技術(shù)為核心，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為傳輸載體，以可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，建立土地利用總體規(guī)劃。基于地理信息基礎(chǔ)，土地利用總體規(guī)劃業(yè)務(wù)流程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)土地利用總體規(guī)劃編制，修改和實(shí)施的自動(dòng)化管理。土地利用總體規(guī)劃的長期結(jié)果基本上是以人工管理為基礎(chǔ)的，存取效率較低。諸如單一形式，難以保存質(zhì)量和易受損害等問題長期存在，而3S技術(shù)的出現(xiàn)為動(dòng)態(tài)實(shí)施土地規(guī)劃和成果管理提供了科學(xué)方法和現(xiàn)代方法。

3.4 土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)

利用3S技術(shù)實(shí)施土地利用數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和更新管理，可以有效保證土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的科學(xué)性，現(xiàn)實(shí)性和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)土地資源管理的科學(xué)化管理。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫后，系統(tǒng)可以自動(dòng)測量區(qū)域并輸出專題圖。系統(tǒng)分析模塊可以對(duì)土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)估和規(guī)劃土地利用現(xiàn)狀，為決策部門及時(shí)提供信息。地理需求信息大大減輕了土地管理部門和政府職能部門的工作量，提高了社會(huì)工作的效率。

4 結(jié)語

綜上所述，使用“3S技術(shù)”既可以提高土地資源管理信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和有效性，又可以使中國的土地資源管理工作進(jìn)入智能化，信息化的時(shí)代，也可以避免管理過程中的人手、物質(zhì)和財(cái)務(wù)浪費(fèi)。毋庸置疑，隨著“3S”技術(shù)在土地資源管理中的深入應(yīng)用，其帶來的“數(shù)字化”必將成為未來世界發(fā)展的主流。在這種情況下，中國也應(yīng)該加緊發(fā)展“3S”技術(shù)，跟上時(shí)代潮流。

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