測繪地理信息科學技術在第三次國土調查中的運用探討

張丹

【摘要】我國開展了第三次國土調查，查清我國的國土資源使用現狀，目的是提高國土資源使用率，推動未來經濟建設。本文講述了測繪地理信息科學技術的發展，及其對國土調查的意義，鑒于第三次土地調查成果的真實性、有效性和準確性，對測繪地理信息科學技術的運用值得探討。

【關鍵詞】測繪地理;信息科學技術;第三次國土調查

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.119

中國作為發展中國家，經濟處于迅速發展時期，如果能夠精準管控我國各地土地資源數據，實現信息化管理，促進經濟建設的宏觀調控，有利于我國生態修復和治理。在第三次國土調查中，利用多種測繪地理信息的科學技術手段，對農業、商業、工業、水利及交通等各方面的土地資源進行全面摸底調查，更精確地掌握了土地資源的使用情況。

1、測繪地理信息科學技術的發展

隨著科學發展，測繪地理信息科學技術水平不斷提高。在第三次國土調查中對數據要求更高，對外業復雜的核查環境，對于無法到達、測繪困難的地區，仍然做到了調查內容更加詳盡、技術更加先進、測繪精度更加細致。通過新型科學技術的應用，取代傳統測繪技術，通過數字化科學及智能化處理技術，強化測繪數據。對地理信息的獲取和處理，已經實現智能、自動、實時獲取，數字化測繪和網絡平臺數據運行相結合，加快了信息化測繪體系發展，推進了測繪科學技術在國土資源中的應用。實現了我國第三次國土調查成果的技術支持，迎來國土資源信息化管理新時代。

2、測繪地理信息科學技術對國土調查的意義

距離我國第二次開展國土調查工作已有十年之久，為滿足我國土地發展需求、生態文明建設、水利工程系統的整體規劃和交通運輸系統的建設，需要充分做好現有科技在測繪地理信息上的融合。在原有調查成果基礎上，利用測繪地理信息科學技術的數據支撐，更加全面和完善的掌握我國土地利用情況。國土資源部中國土地勘測規劃院院長高延利表示，第三次全國土地測繪都采用的優于一米分辨率的衛星數據進行調查，圖斑的面積精度也提高很多，200平米甚至100平米就要上圖。城市發展需求對測繪工作有更高要求，傳統測繪已經不能滿足實際需求，實踐中應充分利用計算機、遙感等技術的拓展，推動測繪事業發展。測繪地理信息科學技術的發展，為土地建設和管理，提供了精準的參考依據，對國土資源的充分利用、可持續發展作具有重要意義。經國務院批準后，第三次全國土地調查基本數據向社會公布，通過合理運用測繪地理信息科學技術，實現了土地調查相關成果共享，充分發揮土地調查成果在服務經濟發展和社會管理、支撐宏觀調控和科學決策中的基礎作用[1]。

3、測繪地理信息科學技術在國土調查中的具體應用

在第三次全國土地調查中，信息化測繪技術對保障測繪成果的質量，起到重要作用，滿足生態文明建設、空間規劃編制、自然資源管理體制改革等各項工作的需要。第三次土地調查主要任務是：基于第二次全國土地調查的成果基礎，按照國家統一標準，在全國范圍內利用遙感、測繪、地理信息、互聯網等技術，統籌原有資料，以正射影像圖為基礎，實地勘察土地的地類、面積和權屬情況，全面掌握全國耕地、園地、林地、草地、商服、工礦倉儲、住宅、交通運輸、水域及水利設施用地等地類分布及利用狀況，充分發揮了科技在測繪技術方面的應用。利用大數據和云計算等技術，在面向政府、國土資源管理部門、農業部門、科研院所和社會公眾等不同群體時，優化海量數據處理能力，為第三次土地調查提供成果共享服務平臺。整合各類自然資源、重點城鎮節約集約用地分析，形成第三次土地調查數據成果綜合應用分析技術機制。

3.1高分影像技術

航天遙感技術經過多年的發展，在光譜、空間和時間的分辨率上有巨大的進步，在土地利用、城市規劃、環境監測等民用方面能夠提供精準數據，而且對軍事目標識別、戰場環境仿真來說有著更為重要的意義。我國的遙感測繪事業的跨越式發展，遙感影像呈現出多源、多類型、海量、分布式的發展趨勢，國家土地調查辦在第三次國土調查中提出要求，基于高分辨率遙感數據，制作正射影像圖。結合當地實際調查情況和第二次全國土地調查數據庫，逐圖斑開展全地類內業人工判讀，用圖斑形成矢量數據，利用無人機展開核查工作，制作高分辨率的遙感影像。為了快速高效完成測繪地理信息相關工作，要利用航測攝影進行大面積調查，影像分辨率可達0.1m，獲取準確小區域的高清數字正射影像，通過設計的智能軟件快速完成對所有圖斑的核查，排查異常數據，篩選出需要實地舉證的圖斑。利用高分影像技術，內業對各類地形邊界精確勾勒，提高了圖斑核查工作的效率和質量，調查結果的底圖具有客觀性和高清晰度。隨著農業、國土測繪、林業、環保等行業，對遙感影像數據、信息的服務需求的不斷增長，高分影像技術水平還將不斷提高。

3.2無人機傾斜攝影測量技術

無人機航測技術包括飛行控制、地面站控制、航拍攝像和數據傳輸四個系統。無人機傾斜攝影是目前較先進的影像采集方式，在各行各業中正在推廣應用。其中，操作難度和技術含量較高的是無人機傾斜攝影測量技術。從相機鏡頭參數、地面分辨率、航拍參數，到影像的模型構建和數據采集，都要按照專業的標準進行。城市基礎測繪的應用中，對操作的技術含量較高。其中飛行控制系統由機載飛控、通信和地面站組成，是無人機遙感系統的核心控制系統。地面站在無人機的飛行過程中，起到監控飛行狀態、控制無人機的飛行航跡、參數，規劃飛行路線的作用。無人機的航拍攝像系統可搭建多重傳感器，如氣象傳感器、合成孔徑雷達、數碼相機等，實現了一次航行同時收集多類型數據的功能，將所收集的數據傳輸地面控制站，從而獲取精準信息。無人機傾斜攝影測量技術被廣泛使用在國土調查、規劃等領域，是近年來的高新技術，借助無人機快速采集影像數據和航測影像，能夠快速獲取傾斜攝影測量數據，利用構建高質量和精度的GIS三維模型，反映出土地的位置、形狀、海拔高度等數據。傾斜攝影測量技術優勢在于能夠在同一平臺上搭載多臺傳感器，能夠同時獲得不同角度的航拍數據，從而呈現精度更高的影像數據，也能反映出地物位置和紋理。目前無人機操作簡單，穩定性好，在搭載各種傳感器時，注意避免破壞平衡，尤其是數碼相機要固定在重心位置，確保航拍質量。無人機在針對地貌特征不同的地理環境進行航拍測量時，要設置合理的飛行高度，根據實際情況設計飛行高度和航線。無人機的應用解決了外業工作的諸多難題，比如，海拔高、地形地貌不規則、物質難以補給，節省了人力的投入，并能快速準確獲取地理信息。

3.3 GIS系統與“互聯網+”技術

CIS系統隨著互聯網時代電子硬件的不斷更新，融合了更多先進技術，增添新功能后，在更多領域都有應用。GIS地理信息技術以計算機、信息化為基礎，利用采集的地理空間數據進行分析處理，是綜合地理學、地圖學計算機科學和遙感技術的系統，符合對地理空間數據進行高效全面采集的要求，具備抽象編輯數據的能力，計算機自動實現轉換。在新一代測繪地理信息的過程中，利用互聯網技術，提高第三次國土調查效率和質量。在第三次國土調查中，利用CIS系統與互聯網相結合，結合開發的手機應用程序為外業核查人員提供了便捷。通過定位系統和網絡傳遞信息，利用手機即可收集、傳遞數據，在工作中積極互動，從而提高第三次國土調查的工作效率和質量。應用GIS地理信息系統對城市地形測繪，通過觀察各種數據信息，可直觀判斷該地區人口分布、城市道路等信息。實現了測繪人員通過在GIS地理信息系統輸入查詢屬性，就能夠確定具體位置，能夠選定查詢空間，并自動完成幾何量算、距離等數據的計算。還能夠通過采用計算機自動比對和人機交互檢查的方法，對地方報送的測繪成果進行逐圖斑內業比對，檢查調查的地類與影像及地方舉證照片是否一致，并通過“互聯網+”技術開展在線舉證及外業實地核查工作。

3.4全球導航衛星系統（GNSS）技術

全球導航衛星系統在第三次全國國土調查中發揮了重要作用，充分體現在外業調查工作中，在工作現場作業的全部數據成果，都通過全球定位實現與舉證平臺的實時互動，提高調研效率。目前我國衛星處于發展的關鍵階段，成果頗豐，測繪地理信息使用技術是高分衛星的重要領域，中國航天發展帶來的科技進步，為滿足國土資源和國民經濟發展做出積極建設，突破技術難關，成立專門的衛星測繪應用中心，提供精準可靠的測繪數據和服務。GNSS是全球導航衛星系統的簡稱，其中衛星、地面監測、和操作終端是重要組成部分，地面指揮中心調控衛星在制定的軌道中運行，始終維持與赤道間的夾角，接受傳輸指令。在測繪地理信息時，依據衛星反饋的數據，確定測繪位置，進行測量間距。全球導航衛星系統在國土邊界范圍測量和計算上應用廣泛，適當的調節計算誤差，能夠得到可靠的面積信息。

3.5利用計算機自動比對

在土地調查成果的核查階段，工作量大，工作時間緊迫，全國調查數據資料內容繁多，需要人工核查各地區圖斑的真實準確情況。采用計算機自動比對，結合人工核查，對沖突的圖斑標記重新核查，多次檢測確保調查成果準確?；趦韧鈽I一體化數據采集技術，結合國家統一下發的調查底圖，利用移動設備對土地利用信息展開調查和采集，實現各類專題信息與每個圖斑的匹配連接，形成集圖形、影像、屬性、文檔為一體的土地調查數據庫。利用大數據技術，對土地調查成果展開多元服務與專項分析。實現了全國土地調查成果和專項調查成果的集成管理、動態入庫、綜合查詢、統計匯總、數據分析、快速服務等功能。

3.6實時動態差分測繪技術

實時動態差分測繪有通過軟件系統、數據傳輸和GPS系統三個模塊，在測繪過程中建立基站參照，載波相位為基礎，實時記錄差分，使用時保證周圍無高層建筑遮擋、視野開闊，地面設施不可避免時，應與實時動態差分測繪設備相距50m。實時觀察GPS系統的運行狀態，獲取信息，將收集的國信息傳輸給流動站。流動站配備的計算機、無線信號傳輸設備和信息接收系統。該技術主要應用在國土測繪的地形測圖中，隨著相關技術的發展，實時動態差分測量技術的融入彌補了傳統工作的弊端，其優點是可進行單人操作，僅需要1s就可獲取準確的地形碎部點位置。測量完成系統自動生成地形圖。該技術被應用在交通、水庫、海洋等領域的地形測圖工作當中。隨著網絡實時動態差分測繪技術的廣泛使用，測繪精確度、設備需求、空間要求等方面都得到了提高，國土地形測圖工作的效率和水平也隨之提高[2]。

結論：

在第三次全國國土調查中，測繪地理信息使用技術更為先進，且具有作業穩定性好、通訊網絡便捷、界址點精度高、不受作業半徑限制等優點，為我國第三次國土調查提供可靠依據。測繪地理信息科學技術的應用，對調查的農用土地耕地、商用土地、濕地、森林等地貌進行了全方位的調查，為我國土地資源管理提供數據基礎。測繪地理信息科學技術的使用，完善了我國土地資源管理系統，提供信息化的土地資源數據，對我國土地資源合理利用和經濟發展具有重要意義。

參考文獻：

[1]姜楠.測繪新技術在第三次全國國土調查中的實踐探討[J].住宅與房地產，2020（30）：253-254.

[2]張航艇.第三次全國國土調查中信息化測繪技術的應用探討[J].城市建筑，2020，17（20）：115-116.