基于3S技術精準化調查在第三次土地調查中的應用

張翔 秦巖賓 周勇帥

摘 ? 要：第三次全國土地調查目標之一全面細化和完善全國土地利用基礎數據，掌握翔實準確的全國國土利用現狀和國土資源變化情況。3S技術憑借其對空間信息進行快速、精確、穩定、可靠的處理、編輯、分析、管理，在第三次全國土地調查得到廣泛應用，本文分析3S技術在土地調查中應用，確定3S技術對于第三次土地調查實現精確、快速、智能化具有重要意義。

關鍵詞：第三次土地調查 ?3S技術 ?精準化調查

中圖分類號：P208 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0044-03

第三次土地調查是在第二次全國土地調查成果基礎上，全面細化和完善全國土地利用基礎數據，掌握翔實準確的全國國土利用現狀和國土資源變化情況，進一步完善國土調查、監測和統計制度，實現成果信息化管理與共享，滿足生態文明建設、空間規劃編制、供給側結構性改革、宏觀調控、自然資源管理體制改革和統一確權登記、國土空間用途管制、國土空間生態修復、空間治理能力現代化和國土空間規劃體系建設等各項工作的需要。

在一調和二調期間，無人機攝影測量、衛星遙感、云計算等許多技術迅速發展，無人機攝影測量使我們能夠快速的獲取高分辨率影像，高分辨率影像使得我們的遙感影像資源更加豐富。大數據與人工智能遙感技術結合，提高了影像的判讀和解譯效率與準確性，隨著時間的進步、科技的發展，這就要求我們對“三調”數據精度要求更高、時效性更強、分類更完備及其與其他行業專業數據關聯程度更高。3S技術對于實現上訴要求發揮著至關重要的作用，運用好3S技術，實現第三次土地調查精準化調查。

1 ?3S技術在土地調查中應用

3S技術即地理信息系統 （Geography Information Systems， GIS） ， 遙感技術 （Remote Sensing， RS） 以及全球定位系統（Global positioning systems，GPS）的統稱，是空間技術、傳感器技術、衛星定位與導航技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應用的現代信息技術。GPS具有全天候、連續性、實時性的特點，能夠快速的提供三維坐標，廣泛應用于工程建設中。RS借助對電磁波敏感的儀器，在不與目標接觸的情況下，通過分析，揭示目標物的特征、性質及其變化的綜合探測技術。GIS技術無論在對土地調查數據預處理還是對外業調查圖版進行修正等都起著至關重要的作用。因此3S技術的對于實現第三次土地調查精準化具有重要作用。

2 ?第三次全國國土調查中 3S 技術精準化調查的應用

第三次土地調查可以劃分為幾個主要的步驟：（1）前期準備階段，主要是對資料的收集以及設備的準備與調試。（2）數據處理階段，對數據進行預處理，地物細化等工作。（3）外業調查階段，根據內業制作的調查底圖，外業進行調查與舉證。（4）內業數據庫整理階段，主要對現狀內業建庫、專項調查建庫等。（5）質量檢查階段，土地調查成果由縣級、市級、省級層層檢查，根據檢查的結果對數據進行核實糾正。（6）成果匯交階段，對成果進行分析匯總，然后項目驗收。具體流程見圖 1。

3 ?基于3S技術精準化數據獲取

3.1 高分辨率衛星影像DOM制作

第三次土地調查要求農村土地利用現狀調查采用優于1m分辨率覆蓋全國的遙感影像資料;城鎮內部土地利用現狀調查，采用優于0.2m分辨率的航空遙感影像資料。對比第二次土地調查，影響分辨率有了較大的提升，這使得我們作業的精度更加精確可靠。據此，在第三次全國國土調查工作開展過程中，可以采用分辨率大于0.5m的遙感數據信息作為底圖，對分辨率為0.5m的遙感數據信息與分辨率為1m的遙感數據信息進行對比（見圖2）。

3.2 無人機遙感數據信息獲取

無人機低空攝影測量技術是一種比較新型的攝影測量技術， 近年來， 隨著我國科學技術的不斷進步， 無人機低空攝影測量技術也越來越成熟，無人機低空攝影測量技術逐漸滲透至各個領域，這項技術也在土地調查的測量工作中起到了重要的作用（見圖3）。

無人機低空攝影測量技術以獲取高分辨率數字影像為主要目標，無人機低空攝影測量能快速獲取處理基礎性地理數據，為制作區域測繪影像、正射影像及地面模型提供可靠便捷的數據支持，并且無人機低空攝影測量不受氣候條件及空中管制的影響，具有機動靈活性較高等鮮明特點。此外，無人機能云下超低空飛行，彌補了衛星光學遙感及普通航空攝影技術的不足。城鎮內部土地利用現狀調查，采用優于0.2m分辨率的航空遙感影像資料。因此我們利用無人機航拍靈活、快捷、效率高等特點，將所獲取的高分辨率數字影像用于城鎮內部土地利用現狀調查，高分辨率的數字影像結合城鎮內部土地利用調查底圖，能夠方便我們精確的判定城鎮內部土地的利用現狀，從而實現精準化測量作業。

從無人機獲取的遙感影像我們可以比較清楚的判定城鎮內部土地利用現狀，這對于提高我們的工作效率和節約人力物力有著重大作用。

3.3 GNSS（全球導航定位衛星） 數據信息獲取

GPS具有全天候、連續性、實時性的特點，能夠快速的提供三維坐標，廣泛應用于工程建設中。隨著我國科技的迅速發展，CORS系統（見圖4）運行成本較低，操作簡便且覆蓋率較廣較強，是工程測量精度高、實用性強的便捷工具，改變了傳統測量作業模式，實現測量的工作效率大幅度提升。CORS系統的廣泛應用，使得其在第三次土地調查中發揮著重要作用，首先，衛星遙感影像及無人機航拍的影像數據沒有相對坐標，直接應用毫無意義，所以必須進行像控點的測量與校正，才能得到具有相對坐標的影像。我們可以利用CORS技術對衛星遙感影像及無人機航拍的影像數據進行影像的控制測量，利用其還能對獲得的影像資料進行核查。其次我們還能利用CORS系統對舉證地物進行核查，核查其位置、面積、輪廓等，CORS系統對于實現第三次土地調查有重要作用。

3.4 精準化的內外業核查

針對第二次土地調查中諸多問題，同一舉證圖斑舉證多次，同一舉證區域相互覆蓋，內業重復核查同一地方舉證圖斑，以及舉證位置、角度可靠性問題，使得作業周期加長，作業效率低，沒有充分利用社會資源。在這次土地調查中，為實現精準化的土地調查，采用了互聯網聯合外業舉證的方式，并以高分辨率遙感影像輔助判讀，這實現了內外業精準化檢查，為調查的質量提供了保障，國家以實地舉證照片進行內業檢查，可靠性高，改變以往反復核查多次的情況。

我們進行土地調查是為了掌握土地的利用情況，內業根據影像是對土地利用的基礎判定，外業的實地調查是最真實可靠的。不同的時代，不同的條件，外業的調查方式也不同。1984年那時測繪都是傳統的紙圖，所以早期的土地調查是地形圖結合全野外調繪。隨著GPS手持機和遙感影像的出現，土地調查工作由遙感影像圖結合外業調查。到現在高分影像的出現，使得第三次土地調查實現了一體化數字化調查。綜合判定調查結果是根據外業調查記錄與互聯網舉證照片來得出。

第三次土地調查將實現“互聯網+舉證”方法，搭建三調調查平臺（見圖5），搭建的三調調查平臺主要分為以下幾部分：一是Web端的審核分發系統，二是移動端調查APP。Web端的審核分發系統主要用于對影像照片查看和對調查成果的審核。審核分發系統以網頁端的形式將圖斑任務下發到調查部門，層層分級，并嚴格控制權限，形成調查可追溯到人的工作機制，將“互聯網+”應用到實際工作中，實現零距離審核，能夠進一步增強管理控制力，提高調查工作效率，提升調查質量，降低調查工作成本。移動端調查 APP 主要是在調查階段，第三次全國國土調查主管人員可經 Web（全球廣域網）網頁，將衛星遙感數據信息圖斑發送給外業調查人員。外業調查人員可采用具備衛星定位、方向傳感器等功能的移動手機，根據移動手機APP內圖斑顯示位置，進行圖斑信息采集，同時進行圖斑實地GPS坐標、時間、實地照片、舉證說明、方位角的拍攝。隨后將上述信息以加密舉證數據包的形式上傳至 Web（全球廣域網）網頁端，以便國土調查數據審核人員對外業調查信息進行審核校對。

4 ?結語

開展第三次土地調查，對貫徹落實最嚴格的耕地保護制度和最嚴格的節約用地制度，提升國土資源管理精準化水平，支撐和促進經濟社會可持續發展等均具有重要意義。第三次土地調查是一項艱巨的國家大工程，三調的進行是有組織、有計劃、有規范的進行，需要我們根據外業調查、從影像分析多方面結合起來判定，這個復雜程度大于其他行業。隨著3S的發展，3S技術已經成為三調工作的主要方法和手段： RS技術提供了快速、實時的影像資料作為數據源; GPS 可提供地塊的精確空間位置;GIS除能對數據進行分析之外，還能建立智能的數據庫系統，為土地調查工作提供了強大技術支持的同時，還大大提高了工作效率。這使得我們降低了工作流程、減少了人員、資源、資金的投入，大大提高我們工作效率。3S技術的成熟發展，為我們實現土地調查精準化提供了保障。相信未來的時間里，3S技術將會走向更加成熟的地步，將應用到我們生活的方方面面。

參考文獻

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