地理信息在自然資源管理中的應用簡析

鐘銳

云南省測繪資料檔案館（云南省基礎地理信息中心） 云南 昆明 650000

引言

自然資源對于保證經濟的發展發揮著重要的作用。在當前可持續發展的背景下，對自然資源的管理提出了更高的標準和要求。傳統的方法已難以滿足高效管理的需要，迫切需要引入新的技術。地理信息應用于自然資源管理體現出多種優勢，需要結合實際明確技術應用的要點。

1 自然資源管理相關概述

自然資源管理是國家發展的重要因素，一方面我國各類自然資源過度使用日益緊缺，加強對自然資源的管理開發可以獲得最大化的社會經濟效益，有利于更好的統籌經濟與土地兩者之間的關系；另一方面，做好自然資源管理工作能夠提高國民的生活幸福感，最大程度上保障了他們的生活資源。自然資源為社會發展提供了相應的資源支持，其本身具備的屬性也明確了自然資源的產權關系，我國自然資源內容主要包括對生態環境的保護、了解資源空間分布、明確資源實際數量等等，自然資源是時刻變化著，因此必須要設置專門人員來對自然資源進行科學管理和監測，全面掌握自然資源的變化特征，準確登記自然資源，進一步做好對自然資源的后期評估工作，強化自然資源的管理水平。

在進行自然資源產權登記時，除了對自然資源登記，還要登記與之對應的不動產，并創建完善相應的自然資源管理標準，以便為自然資源管理工作提供有力的數據支撐。其次，自然資源管理還要開展科學的監測評價，采用可行性強的監測評價機制，借助預警監測機制來強化保護和治理工作，推進我國自然資源可持續性發展。

2 地理信息應用于自然資源管理體現出的優勢

2.1 具有更高的測量效率

地理信息應用預測結合不需要估讀數據，省去了儀器的調節，地理信息中不會受到天氣與地形等外部因素的干擾，因此可以保證較高的地理信息效率，特別是應用于地貌地形的勘測，采用GIS測量儀，可以有效提高測量的效率，可以快速、繪制出所測區域的地形，提高了測量的效率。特別是由于遙感技術的進步，數據采集方法的優化，基于遙感技術的應用需求的持續增加，遙感數據技術的應用領域變得更加廣泛。遙感技術可以獲取到多樣化的地表信息數據，還可以分析預測到地表的動態變換趨勢，能收集多樣化的微觀層面數據變換，在自然資源勘測工作中可以節省了大量的人力、物力并提升效率。

2.2 數據精度高

傳統模式下的地理信息，地理信息人員不論采用什么樣的方法，都難以控制地理信息結果的有效性，影響到數據的準確性和科學性。應用地理信息，不僅可以實現大范圍內的測量，測量的有效性與作用范圍遠超出于傳統的測量方式，還可以實現衛星定位，可以捕捉軌道上的運動物體，在具體的地理信息中，衛星聯系地面接收器，系統采用平面掃描的方式，提高了測量數據的真實性和客觀性。由于地理信息的應用，自然資源管理的針對性得以提升。此外，地理信息的應用不會受到天氣與地形等外部因素的干擾，因此可以保證較高的測繪效率，特別是應用于地貌地形的勘測，采用GIS測量儀，可以有效提高測量的效率，可以快速、繪制出所測區域的地形，提高了測量的效率。

3 地理信息應用于自然資源管理要解決的問題

3.1 產業發展環境

當前地理信息已趨于成熟，并且已應用于自然資源管理領域，推動著管理的進步。自然資源管理在技術的支持下有著更好的發展條件，高質量管理成為可能。但是當前地理信息在自然資源管理中的應用還缺少完善的政策法規，發展還缺少特殊的支持政策，面臨發展環境的挑戰。

3.2 數據信息標準

在信息時代，各類數據的搜集、挖掘、開發、利用是關鍵。地理信息與其他行業存在很大的關聯性。但是不同部門對于地理信息產品存在差異化的標準。而當前地理信息資源還難以保證標準化，因此分享利用受到制約。雖然自然資源管理針對地理信息產業的發展制定出各種標準，但是當前地理信息標準的深度和廣度不夠，在整體上還難以滿足數據共享的要求，制約著自然資源管理發展。

3.3 信息資源建設

地理信息產生于不同的行業。長期以來，各個部門獨立完成內部的資源管理。不同行業間缺少交流、溝通。資源處于封閉空間中，沒有實現交換、共享，信息溝通不暢，采集數據重復問題時有發生。各行業的發展相對獨立、分散。行業間缺乏有效協調機制，導致地理資源難以實現數據交換、共享，資源浪費現象嚴重。 此外，行業間數據不能兼容，數據結構難以適應自然資源管理發展的要求。

3.4 技術創新能力

我國地理信息起步較晚，在發展中技術創新能力不足，缺乏自主知識產權。比如一些遙感技術來自于發達國家。全天候雷達、高分辨率衛星尚屬空白。核心設施與關鍵技術裝備依賴于國外。遙感數據處理平臺發展緩慢，海量、多源數據處理、地理信息數據分析等技術研發深度不夠。核心技術與自主創新制約著國內地理信息的產業化發展。

4 自然資源管理中常用的地理信息

4.1 無人機數字攝影測量

無人機數字攝影測量技術是采用航測的方式獲取地物位置。航測系統包括了多種類型的傳感器。此方法可以獲取更加全面地表信息。在數據采集中，無人機會在GPS的引導下自動拍攝照片，結合空間位置的需要完成姿態角度的調整。無人機攝影的航向重疊度和旁向重疊度可以高于60%以上[1]。攝影數據的分析利用自動解算空間模型。由于借助多角度傳感器，此技術的應用不會受到地表建筑與復雜地形的限制。航測系統可以低空飛行，能高效率地獲取地面多角度影像。此外，通過多視影像實現密集匹配，生成密集點云。航空攝影測量可以廣泛應用于大面積地理信息獲取，但是對于地形復雜、范圍面積小、測量分辨率要求較高的測量卻無法取得較好的效果。但是由于無人機的應用，低空遙感技術的進步，這種情況發生了改變。無人機攝影測量許多特定的條件下擁有廣闊的前景。無人機攝影測量體現出低成本優勢。與航空、航天遙感相比。無人機測量的成本低廉。無人機生產與后期維護成本較低，人員培訓費用支出較低，執行測量任務成本較低。無人機具有靈活快速的特點，起降空間較小，不需特定場地，升空時間短，易于操作，能迅速實現攝影測。無人機可以在云下飛行，搭載高精度航拍設備，獲得影像能達到分米級，可以運用于高精度測量。此外，無人機能實現傾斜攝影，可以從不同角度獲取到被測物的影像信息，能效彌補傳統航空攝影的遮擋問題。

4.2 激光雷達

激光雷達測量系統包括硬件和軟件。硬件部分有激光掃描器、傳感器、數據傳輸裝置等。軟件部分包括數據的采集、通訊處理、三維重建、可視化處理等。激光雷達測量可以依據不同領域搭設不同的軟件模塊，如工程管理、三維顯示模塊等。激光雷達測量系統中，數據處理是核心部分，其功能是對數據的預先處理計算，對三維信息進行分析等[2]。數據的采集借助計算機與激光掃描之間的通信，計算機與傳感器之間的數據分析等。三維現實模塊可以生成可視化的場景，包含了數據的輸入與模型的建設等內容。激光雷達掃描器可以對物體表面加以測量，發出上仍接收性質的信號，借助相關的軟件理，獲取表面三維坐標，完成立體模型的建設。由于技術的進步，當前激光雷達測量可以廣泛應用于多個領域。當前激光雷達技術實現了無人機化、小型化。但是其發展受到了激光探測設備造價高，測量中總體成本較高的影響，更廣泛應用受到了限制。在未來的技術發展中，激光雷達技術需要解決價格和空間分辨率的平衡問題。

5 地理信息在自然資源管理中的具體應用

5.1 地理信息在土地資源管理中的應用

自然資源管理中土地資源管理是重要的戰略資源，通過運用地理信息來對土地資源使用情況進行統籌規劃整合數據，提升管理效率和質量，最大程度上防止土地資源過度浪費，土地資源內容大致包含地籍管理、評估規劃、農村土地流轉以及城市土地規劃等等。地籍管理是土地資源管理中的關鍵步驟，在進行管理之前，工作人員需要有全面的熟悉和了解，將地理信息手段應用到地籍管理工作中，發揮信息技術手段優勢來加強對數據的分析和研究，幫助工作獲取更有利的信息，調查土地工作時，需要將有關土地信息輸入到地理信息軟件中，并生成本地的信息庫，將土地資源以最科學的形式配置，提高地籍管理工作效率。其次，將地理信息運用至土地評估工作中，對不同區域的土地實際狀況做評估，根據評估結果來判斷該區域的生產能力。

5.2 地理信息在森林資源管理中的應用

近年來國家日益關注對林產資源的合理利用與保護，但由于工業城市的迅速發展壯大，將不可避免地會對林產資源產生危害，所以需要利用新的信息化技術手段，來強化政府對林產資源的有效監督管理。通過地理信息可以隨時掌握當前林產資源的情況，通過科學的統計分析林木數目的信息種類，從而達到對林木資源管理的有效政策化。其應用主要包括對自然災害的預警、森林結構調整和經營規劃設計，對于突發自然災害對自然環境產生的巨大沖擊，利用地理等現代計算機技術可以有效預警和監控，如果發覺有重大自然災害現象可以迅速觸發預警，并利用遙測等傳感技術來采取相應的保護措施；其次，調整森林結構能夠控制土地發展狀況，做好相應的植樹工作，更加合理地管理樹木，使得森林生產潛力達到最大，較于傳統的森林經營計劃，不需要耗費太大的人力物力，動用最少的資源來開展森林保護工作，加深信息獲取的廣度和深度[3]。

5.3 地理信息在礦產資源管理中的應用

除了土地資源和森林資源，礦產資源也是不可缺少的部分。地理信息能夠為礦產資源的開采提供決策參考，科學合理地開發礦產資源。在前期調查階段，工作人員充分收集各類信息建立信息庫，然后再對礦產存量、類型全面分析和研究，強化對空間數據的有效處理能力，利用相關技術建立對應資源分布模型，比如依靠數據庫建立礦床模型，先預估再借助實際礦產圖層來生成網絡圖層，最后選擇相應模型單元和理論來開展工作，大大提高資源信息管理能力。另外在地理信息中要具備基本的圖形、信息存儲等功能，工作人員只需要輸入特定的要求，在已經錄入的信息庫中定向檢索信息，想查詢礦產儲量時能夠立即出現查詢結果。地理信息手段的應用，大幅度提升了國土規劃、土地保護、礦產開采等管理工作的數據應用能力，為自然資源管理中的冗余數據提供技術支撐，合理規劃自然資源，有力推動了我國地理信息和自然資源管理的發展。

6 地理信息應用于自然資源管理的發展建議

6.1 發展政策的完善

地理信息產業的發展要把握大數據的時代特征，將培育和促進產業作為重點，注重頂層設計，制定有利于地理信息產業高質量發展的政策，要加大地理信息服務投資的同時，擴大技術的應用范圍，降低準入門檻；針對地理信息標準要盡快加以完善；明確地理信息產業的發展思路，鼓勵社會資源投入到地理信息服務領域，以做大做強一批有競爭力的企業。

6.2 信息平臺的統一

針對地理信息資源要基于數據共享建立統一化的標準、平臺，以保證服務能力。產業化發展要整合現有的管理體系，出臺數據共享標準，有配套的政策法規，構建統一的公共服務平臺，推進地理信息產業的數據共享，提升地理信息的服務范圍。此外，地理信息要產業發展提高技術研發、創新力度，在核心技術上要有所突破，占領技術制高點，以實現地理信息產業的高質量發展，為自然資源管理創造有利條件。

7 結束語

地理信息應用于自然資源管理體現出多方面的優勢功能。自然資源管理要注重發揮技術進步的作用，要解決存在的制約因素，實現地理信息與管理的融合，實現對自然資源的高效管理。