3S技術集成及其在土地管理中的應用探析

李霞

摘 要 合理開發利用土地資源、對生態環境進行保護已成為目前自然資源管理工作的重要發展方向。基于此，分析3S技術集成及其在土地管理中的應用，介紹3S技術的內容及其集成發展條件，分析其在自然資源管理重點工作中的應用情況。積累技術應用經驗，提高自然資源管理成效。

關鍵詞 3S技術;土地管理;地理信息

中圖分類號：F301.2 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.084

現代化的自然資源管理工作實質是對資源的管理和對價值的開發，現有的3S技術適用范圍以擴大至生態保護、農業生產、災害監管等多個領域，在多項土地管理活動中均可得到高效的利用。3S技術在土地管理中的融合有利于二者的同時發展，因此需要對3S技術及其具體應用進行分析。

1 3S技術簡述

3S技術，是全球衛星定位（Global position system，GPS）、遙感（Remote sensing，RS）、地理信息系統（Geographic information system，GIS）技術的總稱。

1.1 GPS技術

美國于20世紀70年代初開始研發GPS技術，在1993年，正式建立了以衛星導航系統為核心的三維定位系統，并標志著GPS技術的成型。在市場化開發的過程中，此項技術以精準的地理信息識別，為各行業領域提供著精確化的全球導航系統，展現出了廣泛性的指揮與調度能力。

1.2 RS技術

RS技術以可見光、紅外線、微波等技術手段完成信息檢測。在遠距離的條件下，可以形成外層空間平臺，并在攝影與掃描設備的支撐下，傳輸識別到的標志物信息，以此完成具體內容的分析統計。在RS系統中，可憑借低成本條件，檢測特定的土地信息，并對一些危害信息形成立體化監控。

1.3 GIS技術

GIS技術以計算機軟件系統為核心，在行使收集、存儲、管理、檢索、分析功能的同時，使地理空間信息價值被充分開發，并形成了一定的時效性優勢。尤其在土地資源應用時，可以憑借其高效率的實時更新功能，實現動態化的土地信息檢測。

2 3S技術的集成化發展

3S技術中，每項技術條件都帶有一定的功能性特征，也存在著明顯的技術缺陷與限制條件。由此，將這三項技術作為一個整體整合起來成為了技術應用發展的目標，并在如圖1所示的技術邏輯關系上，形成基本的集成化基礎。

通過對3S技術的整合，可以形成一個功能更加全面的技術系統，將RS與GPS技術作為快速獲取地理信息的基礎，并將數據資料帶入到GIS信息分析層面，以此形成空間化數據的動態管理，適應各行業領域的客觀技術需求[1]。在土地管理工作中，可以將3S技術與土地資源管理內容相結合，在作出簡要技術調整的基礎上，保證整體技術體系的使用條件，使管理工作表現出數據化、信息化、智能化、效率化的特征狀態。

3 3S技術在土地管理中的應用

3.1 在第三次土地調查中的應用

3S技術在我國第三次土地調查中的應用以試點方式進行。試點前，結合區域自然資源管理部門要求及最新的土地調查圖像和具體數據，整合航拍、衛星系統獲取的國土資源數據，構建土地資源調查數據庫。3S技術在第三次土地資源調查中的試點應用主要從以下5個方面展開。1）依照國土資源調查部門給出的調查目標及要求，對以往調查中發現的問題和分析結果進行評估，配合部分最新數據，對土地資源調查需求進行重新分析，確定補充測量點及重新測量點。2）利用地理信息系統整合土地資源利用情況、補充及重新測量點位置及圖像參數，將具體參數與影像相對應并整體性呈現，清晰標注需要補充及重新測量點的具體位置及其對應的圖像位置，輔助二次測量活動的開展。3）利用定位系統及導航系統，實時獲取土地資源PDA數據，找到補充測量的最佳路徑，并對具體位置進行實時校驗，以確保疑點位置的精確性，對土地資源調查信息進行針對性的補充和更正。4）確定補充測量位置的邊界、形態、范圍，驗證補充測量的精確度。例如，使用遠看近判的方法對精確度進行實時監測，遠程觀察測量區域的形態及大概位置，分析二者之間是否存在影響關系，然后再近距離判斷補充測量的實際位置和區域。5）利用信息技術處理測量及整合圖像，重點關注外業調查數據與實時航拍數據是否相一致，記錄外業操作的實施路徑，以準確還原外業操作的具體情況和流程，為圖像調整提供參考。

3.2 土地動態監測中的應用

土地動態監測是土地資源管理的重點。利用RS系統獲取土地資源數據，并以此為底圖對比分析兩次航拍圖像即可直觀地觀察到土地變化情況。GPS技術可顯著提高土地變動范圍監測的精確度，而GIS技術可提供強大的數據分析、管理功能，提高土地動態監管的工作效率，為土地數據更新提供便利。

2012年，3S技術即被應用于土地動態監測工作中，極大地彌補了傳統監測方法在效率、精確度上存在的不足。使用3S技術結合土地資源存在狀態對其進行分類，如往年批而未用、本年批而未用等類別，以客觀分析當前土地資源規劃情況，分析是否存在土地資源利用率不足、土地長期限閑置的問題。在實際操作上，應將RS技術高速獲取地理信息數據的能力，與GPS技術高精度定位的能力結合起來，并在保證多功能數據分析軟件程序開發的前提下，提高動態化土地監測信息的分析能力與運算速率，保證調查準確性。

3.3 土地利用總體規劃中的應用

土地利用總體規劃中，3S技術的應用于地圖的更新編制與土地資源管理的工作中，并通過技術手段革新，形成較為完整的新型土地資源管理方案。實踐中，GIS技術發揮主要作用，在計算機網絡系統傳輸載體的基本前提下，可以更加具體地形成可視化技術，并在建立土地整體規劃方案的過程中，指導實際開發規劃工作[2]。

將地理信息數據作為基礎，使土地利用情況與土地利用總體規劃業務流程緊密地結合起來，總結土地利用現狀并編制書面報告，在各功能區域劃分中，對土地數據進行修改與自動化管理。將科學性的土地規劃方案融入到系統程序中，以數據化形式，模擬驗算各種規劃方案的合理性，更好地突出以人為本的管理思想。同時，受到土地資源自然屬性的影響，在對其進行規劃的過程中，還需要考慮長時間采用相同的規劃方案可能給土地資源及周邊生態環境造成的影響，而在3S技術模型系統中，也可以將這一內容帶入到分析程序中，為土地利用總體規劃方案的制定提供更多理論參考。

3.4 在國土整治中的應用

3S技術可獲取整治對象的高分辨率遙感影響，對比土地利用現狀比例圖，使用GPS測量影像的地面控制點進行校正，并完成土地補測及數據糾正操作，生成與規劃應用相適應的土地現狀圖。然后再利用GIS技術，對土地進行合理規劃和布局，給出規劃方案并計算國土整治工程量。以農村土地資源整治為例。1）土地整治需要獲取1∶（2 000～5 000）的土地現狀圖，以明確道路橋梁設施、農田界線、整治區域邊界等的具體信息[3]。使用遙感技術可在短時間、低成本的條件下獲取整治區域的高分辨影像，農田邊界、溝渠走向等均可被清晰觀察。2）使用GPS系統對采集到的影像做細節調整，以排除溫度、氣候等因素導致的測繪誤差。同時，補測整治區域中的其他地理信息。農村土地整治工作一般在野外開展，視野開闊、信號傳輸流暢，GPS的定位精度可達到厘米級別。3）利用GIS技術輔助土地整治方案的制定。如對農田區域的整治，為滿足機械化作業需求，需進行平地處理。GIS技術可測量精確的高程信息，模擬農田地面情況，計算每一整治單元的挖填土方量，以精確開展平地工作。

目前，3S技術與大數據、云計算、人工智能等先進技術相融合，其適用范圍及功性能進一步提升，逐漸形成全面、精確、高效、智能的土地管理技術體系，真正實現對國土資源的實時、動態、全面監管。

4 結語

3S技術體系的基本構成，是在航空航天科技發展的背景條件下，對于信息技術系統的深入開發。在形成技術集成化體系的基礎上，可以在各領域內，發揮自身的信息價值。而對于土地管理工作的優化，具有典型代表性，可以在完成信息管理工作的前提下，實現技術手段對于社會管理規劃的服務。

參考文獻：

[1] 劉洋.淺談3S技術在土地資源管理中的應用現狀及存在問題[J].內江科技，2019，40（6）：26-27.

[2] 于淼，鄒艷紅，熊尋安，等.基于3S技術的水源保護區土地巡查信息管理系統——以深圳市西麗水庫為例[J].測繪與空間地理信息，2018，41（3）：91-93，96.

[3] 陳珊珊，臧淑英.3S在土地利用覆被變化中的應用——以黃岡市黃州區土地利用變化為例[J].安徽農業科學，2017，45（10）：197-199.

（責任編輯：趙中正）