土地測繪與管理中的信息測繪技術(shù)應(yīng)用淺析

于乃清，沙小暄

（山東省萊西市自然資源局，山東 萊西 266600）

引言

由遙感技術(shù)(Remots Sensing,RS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Satellite Navigation System,GNSS)、地理信息系統(tǒng)(Georaphic Information System, GIS)等技術(shù)為代表的信息測繪技術(shù)極大提高了土地測繪與管理的水平[1-2]。土地測繪與土地管理是涉及政策、社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多領(lǐng)域的系統(tǒng)性工程。一方面，精確實時的土地測繪是土地資源管理的基本前提，對土地資源環(huán)境以及數(shù)據(jù)的精準把握需要科學有效的測繪技術(shù)做支撐。另一方面，優(yōu)質(zhì)高效的土地資源管理也是土地測繪的重要保障，利用有效的測繪技術(shù)開展土地測繪，而后在此基礎(chǔ)上對土地資源進行規(guī)劃管理，是推進土地測繪精細化、土地管理科學化的重要途徑[3]。本文簡要介紹了這些技術(shù)的優(yōu)勢特點、常用手段和具體應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容，以期望在未來工作中信息測繪技術(shù)能有力推動土地測繪精細化、土地管理信息化進程。

1 優(yōu)勢明顯，信息測繪技術(shù)大顯威力

1.1 土地測繪精度明顯提高

信息測繪技術(shù)利用數(shù)字測繪技術(shù)，通過統(tǒng)一設(shè)置坐標原點和坐標系，基于數(shù)理計算模型完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測量與收集，一方面在相對規(guī)范化的測繪工作流程和系統(tǒng)操作規(guī)范的指導下，可有效提高土地測繪工作的完整性，在數(shù)據(jù)采集、輸入及整理等方面可有效減少人為失誤、降低計算誤差；另一方面可提高工作效率、簡化測繪步驟。另外，信息測繪技術(shù)可以存儲并在事后進行數(shù)據(jù)計算與數(shù)據(jù)挖掘，將測量監(jiān)控技術(shù)、現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等融合在一起，提升土地管理工作水平。

1.2 測繪信息時效性有效保持

時效性是土地數(shù)據(jù)信息的重要特點之一，數(shù)據(jù)信息將隨著地理環(huán)境、社會環(huán)境變化而發(fā)生變動，只有測量收集到具有時效性的信息，才能對土地管理提供準確的分析和預(yù)測。傳統(tǒng)落后的人工數(shù)據(jù)采集與儲存手段，對測繪數(shù)據(jù)的時效性提出了很大挑戰(zhàn)。在開展土地測繪工作過程中，如果單純采用人力去采集和監(jiān)測，不僅勞民傷財，而且采集和監(jiān)測的數(shù)據(jù)也不一定能完全保證真實有效且具有時效性。地理環(huán)境具有時效性，通過衛(wèi)星監(jiān)測手段對環(huán)境變化進行即時分析，精準篩選測繪工作中的不利因素，切實保障測繪信息時效性。

1.3 數(shù)據(jù)安全可靠性全程保障

與傳統(tǒng)手段相比，測繪數(shù)據(jù)在信息化技術(shù)的支持下將更加安全可靠。首先，測繪自動化、智能化水平在現(xiàn)代化技術(shù)手段助力下得到顯著提高。其次，在土地測繪中，使用信息化技術(shù)對測繪數(shù)據(jù)進行管理與應(yīng)用，可以進一步促進數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化和科學化，形成成熟的標準化操作流程規(guī)范，全程保障數(shù)據(jù)的安全可靠性，在一定程度上可避免因數(shù)據(jù)泄露而帶來的一系列問題。

2 推陳出新，信息測繪技術(shù)手段多樣

2.1 RS

RS 是一種可大范圍識別監(jiān)測地表地物信息狀態(tài)的技術(shù)。由于具有多樣化多光譜信息處理手段、獲取信息時間短、全時段運行等優(yōu)勢，RS 可以獲取高分辨率、高清晰度的地理圖像，在土地測繪和管理領(lǐng)域中得到了廣泛深入的應(yīng)用。利用RS 對土地資源進行精確統(tǒng)計和分析，了解土地的真實使用情況并實時動態(tài)監(jiān)控掌握土地變化情況，可以為保證土地資源充分利用與保護、土地管理簡潔高效提供有力保障。

2.2 GNSS

本質(zhì)仍是一種無線電導航系統(tǒng)，由于將基站放置在太空中，從而構(gòu)成天基導航系統(tǒng)，可為用戶提供全天候三維定位和授時服務(wù)，是一項國家重大基礎(chǔ)工程，具有重要的意義。在我國北斗系統(tǒng)BDS 建成之前，主要采用美國GPS提供技術(shù)支持，關(guān)鍵技術(shù)往往受制于人。直到2020 年由我國獨立建設(shè)、自主研發(fā)的北斗系統(tǒng)建成，并迅速在各個軍/民領(lǐng)域中得到廣泛利用，土地測繪與管理領(lǐng)域就是其中之一。利用地面接收機進行測量，可進一步提高土地測繪結(jié)果的測量精度，不斷提高測繪質(zhì)量、降低測量成本。隨著GNSS 研究不斷深入，實時動態(tài)測量（RTK）、精密單點定位技術(shù)（PPP）等關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，GNSS 已可達到厘米級的測量精度。合理應(yīng)用GNSS 系統(tǒng)，可對城鎮(zhèn)地籍測量和地形測量提供有效、精確定位，為提升土地測繪整體質(zhì)量提供有力支撐。

2.3 GIS

GIS可對地球表面和近地空間中的地理數(shù)據(jù)進行綜合采集存儲、分析顯示和管理運算，貫穿數(shù)據(jù)全生命周期。由于其能獨立運作處理地理信息，故從某種意義上講它是屬于信息系統(tǒng)其中一類。在土地資源管理中，地理信息系統(tǒng)能夠采集海量地理數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)，分析地形地貌，同時能夠短時間一體化呈現(xiàn)地理、空間和屬性數(shù)據(jù)，切實提升資源規(guī)劃與管理效益。

RS、GNSS、GIS等技術(shù)的迅猛發(fā)展使得第一時間掌握土地變化詳情成為可能。GIS 與RS 技術(shù)的有效結(jié)合，有利于及時掌握地籍信息，開展相對應(yīng)的土地管理，提高工作效率。另外，也可以利用RS 與GIS 技術(shù)仔細分析土地所在生態(tài)環(huán)境的特征，實現(xiàn)對土地資源定級的有效評價，減少不必要的人力與物力浪費。

3 應(yīng)用廣泛，信息測繪技術(shù)潛力巨大

信息測繪技術(shù)以其特有的優(yōu)勢，在土地資源調(diào)查、土地規(guī)劃與設(shè)計、土地資源定界和土地資源實時監(jiān)測等方面應(yīng)用廣泛且深入[4-6]。下面以作者在實際工作中的土地管理案例，簡要闡述信息測繪技術(shù)在上述四個方面的具體應(yīng)用。

3.1 土地資源調(diào)查

土地資源調(diào)查是依據(jù)土地資源調(diào)查技術(shù)規(guī)范和相關(guān)制度，對目標區(qū)域土地利用情況進行調(diào)查，利用遙感技術(shù)和航空遙感攝影技術(shù)，將土地資源利用實況形象呈現(xiàn)，為土地資源調(diào)查提供數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)周期性的土地測繪實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫不斷更新，為管理工作規(guī)范化提供有力工具。針對作者所在市縣地區(qū)的土地利用問題，采用RS 獲取地表影像，再以圖形化的方式將測繪數(shù)據(jù)予以呈現(xiàn)，直觀明了、精確。

如圖1所示，該圖是利用遙感技術(shù)獲取的所在區(qū)域近期遙感影像。圖中黑框標注的為近期所拍的耕地圖斑變化區(qū)域，疑似存在破壞耕地用途的可疑問題。

圖1 土地資源利用調(diào)查

針對該情況，需比對土地規(guī)劃與設(shè)計數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)，并安排專人赴現(xiàn)場實地核查。

3.2 土地規(guī)劃與設(shè)計

在土地利用的規(guī)劃設(shè)計中，每個環(huán)節(jié)都需要土地位置、質(zhì)量和面積等海量數(shù)據(jù)信息做支撐。因此在土地規(guī)劃與設(shè)計之前，需要搜集土地信息，合理劃分土地利用類型，優(yōu)化土地利用的空間分布、界定用地范圍，挖掘土地資源未來發(fā)展的應(yīng)用潛力，有利于提高土地規(guī)劃數(shù)據(jù)高效收集、存儲與管理水平。

針對上述疑似破壞耕地用途的情況，調(diào)取土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對并進行現(xiàn)場核查，如圖2 所示。比對核查后發(fā)現(xiàn)，該片區(qū)域在規(guī)劃時屬于一般用地，可以作為養(yǎng)殖用地使用，因此不存在違規(guī)利用土地資源情況，但需要依據(jù)有關(guān)法規(guī)辦理相關(guān)用地手續(xù)。

圖2 土地利用規(guī)劃圖

3.3 土地資源定界

在土地界定工作中，須準確核算實際土地使用面積，精確測定土地邊界。為有效推進土地勘測與定界工作，可充分發(fā)揮信息測繪技術(shù)測量精度高、數(shù)據(jù)管理實時性強的優(yōu)勢，通過架設(shè)測量基站和移動站構(gòu)建差分測量系統(tǒng)，再輔以精密單點定位（PPP）技術(shù)和實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)，不僅可以大幅降低人員工作強度，也可切實提高勘測精度。在事后的數(shù)據(jù)庫管理過程中，采用地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)土地測繪與定界數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲與分析處理，保持外場作業(yè)與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的時空同步基準，有效促進土地測繪與管理數(shù)據(jù)的效率。

在本文論述的疑似違法占地案例中，經(jīng)規(guī)劃設(shè)計比對與實地核查后，對該養(yǎng)殖場進行土地勘測與定界，如圖3所示。利用GNSS 技術(shù)精確測量用地邊界，采用GIS 軟件處理計算實際面積，為下一步辦理相關(guān)土地手續(xù)提供充分依據(jù)。

圖3 土地勘測與定界應(yīng)用

3.4 土地資源實時監(jiān)測

隨著信息測繪技術(shù)的引入，土地資源真正實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測。如在本文案例中，利用RS 定期搜集并動態(tài)監(jiān)測重點目標區(qū)域土地資源的矢量數(shù)據(jù)，獲取海量、動態(tài)的地理數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過異常數(shù)據(jù)篩選、預(yù)警等算法，可及時掌握土地利用情況、掌握異動現(xiàn)象。通過GNSS 對土地邊界和控制點進行精準定位，實現(xiàn)內(nèi)業(yè)與外業(yè)數(shù)據(jù)的時間同步與結(jié)果匹配，及時修正土地利用信息，搭建土地資源動態(tài)化利用現(xiàn)狀的數(shù)理模型。利用GIS 分析土地資源變化規(guī)律和土地數(shù)據(jù)變化特性，構(gòu)建土地資源信息數(shù)據(jù)庫，形成土地資源動態(tài)監(jiān)測和情況預(yù)測，從而構(gòu)建土地利用的精細化測繪、科學化管理和動態(tài)化監(jiān)測體系。