淺析“3S”技術在土地資源管理中的應用進展

冀增勝

（青州市自然資源和規劃局，山東青州 262500）

0 引言

我國是一個幅員遼闊的大國，國土面積位居世界第三。從總量上來看我國土地資源豐富，但從人均上來看我國土地資源則十分稀缺，究其原因就是因為我國擁有者龐大的人口，因此調節好人口與土地資源之間的緊張關系，是我國穩定發展的重要一環。3S技術在信息采集方面的優秀表現為土地資源管理增添了不小助力，有效提升了各級部門在土地資源管理上的工作水平，充分發揮了土地資源的經濟效益、社會效益。

1 土地資源管理相關概述

土地資源管理是一種綜合性、計劃性、組織性活動，通過政治、經濟、技術等手段來對土地資源做控制和規劃，使其發揮出更大的經濟效益、生態效益以及社會效益。土地資源管理對于我國這種幅員遼闊但人口基數大的國家非常重要，因為土地這種再生速度慢的可再生資源是生產生活立足的根本，是限制城市、鄉村發展的重要因素，是農業、工業、服務業開展活動的必要基礎。

2 3S技術相關概述

RS（衛星遙感技術）、GPS（全球定位系統）、GIS（地理信息系統）因為結尾都是S，所以被并稱為3S技術。這三個高科技技術借助的信息采集途徑不同，比如遙感技術、空間技術等，但都借助了衛星系統和計算機技術，能夠準確地對空間信息進行采集，準確定位目標，模擬預測目標的變化趨勢，是功能非常強大的技術體系。

2.1 RS技術

RS技術即遙感技術，是指從高空或外太空空間接收來自地球表面各類物體的電磁波信息，并對這些信息進行掃描、攝影、傳遞、處理，實現對地表物體、現象的超遠距離探測、識別的技術[1]。RS技術的開展借助衛星能夠達到最大空間范圍的遙感，因此，也被稱為衛星遙感技術。RS技術如今天氣氣象觀測預報、現代化農業病蟲害監測、植被資源調查、作物產量估測、土地資源調查、考古調查、海洋資源調查等諸多方面，是人類從宏觀角度了解資源、環境的重要手段。RS技術主要包括傳感器技術、信息傳輸技術、目標信息特征分析技術等技術細項，可借助電子波、聲吶、物理場等介質途徑來了解地球表面的物體和現象，因此常被劃分為電磁波遙感技術、聲吶遙感技術、重力遙感技術、磁力場遙感技術等。又因為RS技術應用的領域不同，可以分為海洋遙感技術、陸地遙感技術、氣象遙感技術、環境遙感技術等。

2.2 GIS系統

GIS系統即地理信息系統，是一種在計算機輔助下對地球表層中相關地理數據進行采集、分析、描述等操作的技術系統[2]。GIS系統由計算機、空間數據庫、地理信息系統軟件等部分組成，能夠對地理信息實現動態監測、可視化現實、真實再現，是相關部門、工作人員掌握第一手地理信息的重要工具。GIS系統以位置與地理信息為核心，經緯度坐標與地理信息相結合明確標識一個地點和方位，才能夠更好地被用戶所掌握用于了解其相關信息，為人類活動提供支持。與RS、GPS技術相比，GIS系統更偏向于對已采集地理信息數據的匯總處理和分析應用，因此，GIS系統所使用的數據通常來源于衛星遙感技術RS和全球定位系統GPS。GIS系統能夠順利讀取RS技術、GPS技術獲取的數據和照片，并直接從數字圖像中獲得目標對象的特征，以二維或三維的方式進行捕捉和處理。

2.3 GPS系統

GPS系統即全球定位系統，是一種以衛星為基礎、以無線電為導航的高精度定位系統，能夠準確獲取近地空間中地表物體的地理位置、移動速度、準確時間等信息，能夠為用戶提供全天候、全球覆蓋服務[3]。GPS系統在測繪方面有著卓越的貢獻，其在工程測量、大地測量、資源勘察等諸多測繪領域的使用有效降低了測繪工作人員的工作壓力和工作難度，提高了測繪工作的質量和效率，為測繪領域的技術變革提供了關鍵力量。土地資源管理以測繪為基礎，GPS系統對土地資源管理有著重要影響。相對于傳統的測量技術，GPS系統具有受環境因素干擾小、測量精度高、功能強大、全天候測量、自動化測量等諸多優勢，是讓土地資源管理部門及工作人員掌握一手土地資料的重要途徑。我國的北斗衛星導航系統自主研發建立后，能夠為土地資源管理等相關領域提供更加精確、嚴密、安全、穩定的測量數據。

3 3S技術在土地資源管理中應用進展

3.1 土地利用狀況調查中應用3S技術

3S技術在土地利用狀況調查中的應用比較常見，土地利用狀況調查是土地資源管理工作中比較基礎的一個環節，在此基礎上進行后續的資源管理、規劃等操作。3S技術在土地利用狀況調查中主要有三個過程：首先需要通過RS技術或GPS技術對調查目標地區的土地利用狀況進行分類，比如對采礦區、水庫區、盆地、農田等不同區域土地的實際利用狀況進行分類，并提取土地利用信息制作專項地圖、模型，為后續的處理和評價奠定基礎。其次是建立針對土地利用狀況調查的數據庫，這部分主要依賴GIS系統來完成。然后是針對調查得到的土地利用狀況進行評估，評估標準是土地資源利用的適宜性，即理論上該區域內比較適宜的土地利用區域、程度和實際上區域內土地利用情況的對比，判斷區域內土地利用的發展潛力。

3.2 土地動態監測中應用3S技術

3S技術在土地利用動態監測中的調查強調時效性和準確性，“動態”一次明確提高了對測量技術的要求[4]。在未應用3S技術前，土地資源管理部門和工作人員只能對土地利用狀況進行定性研究，并不能對土地資源利用的變化進行實時了解；3S技術的快速發展、衛星導航系統的建立逐步推動了土地動態監測的實現和成熟，推動土地資源管理領域逐漸向著更高水平發展。在土地動態監測中，RS技術負責監測土地的利用狀況變化，這一點與土地利用狀況調查相似；GPS系統負責對監測的對象區域土地利用范圍進行測量，掌握土地利用動態變化，對目標區域土地利用擴大或萎縮、向某方向蔓延有所掌握；GIS系統負責對RS技術、GPS系統所采集的數據進行統一管理，并形成相應的數字模型、數字地圖，供土地資源管理相關部門規劃管理使用。

3.3 土地規劃中應用3S技術

土地資源管理領域中土地規劃是十分重要的一個部分，開展土地資源管理工作的主要目的之一就是通過規劃調整資源應用結構，緩解人口壓力、經濟發展與土地資源地矛盾。我國的土地規劃工作起步較晚，但與3S技術的結合時間并不短。借助3S技術為土地資源構建數字模型，通過模型分析討論土地資源最大利用率的規劃方式，并在城市、鄉村發展中切實執行，是土地規劃工作中對3S技術的主要應用方式。在土地規劃部分中，GIS系統起到的作用比較大，應用頻率也比較高。GIS系統的地理信息數據處理能力是支持土地規劃開展的關鍵，GIS系統通過地理信息構建的拓撲模型、生產布局模型、適宜性模型等使政府相關部門對土地資源利用更科學、合理。

3.4 土地整理中應用3S技術

對土地進行整理使其呈現出更適合生產、生活的形狀和狀態，是土地整理工作開展的主要目的。以現代農業發展中所提到的高標準農田為例，農田形狀規整、連片不分散是提高農業機械化水平的重要前提，因為形狀不規整、分散各處的農田難以尋到適用的農業機械，很多種植操作只能依靠人力。在其他領域的發展中也是如此，土地整理對城市、鄉村發展都有著重要意義。3S技術在土地整理中的應用主要依賴GPS系統，對目標土地進行實時坐標選取、實時渠道定位測量等信息采集處理，使土地資源管理部門及工作人員能夠實時掌握土地整理的進度、成效，逐漸推動實際的土地現狀與理論上更科學的使用方式相結合，提升土地資源地利用科學性。

3.5 注重3S技術在土地資源評價當中的科學利用

進行空間數據管理工作時，可以運用先進的GIS技術，通過科學分析以后，從中能夠獲取到精準的數據信息，進而使土地資源保護工作得以順利進行，從中獲取到有價值的資料信息，確保土地資源配置的合理性，降低配置不公平現象的發生率。與此同時，構建高效的土地資源評價信息控制系統，而且能夠科學運用相關土地評價資料，充分發揮出信息資源的良好作用，如此，不但能夠降低人力支出成本，而且也減輕了有關人員的工作壓力。受到3S技術不斷進步的影響，能夠使整體的工作效率得以提升，完成科學分類相關土地資料的任務，帶給后續評價土地工作很大的幫助，使其能夠順利開展。所以，注重3S技術在土地資源評價當中的科學利用可謂十分關鍵。

3.6 實現國土空間的合理規劃，增強鄉村振興的效果

通過科學運用先進的RS技術，能夠準確獲得城市、鄉村的規劃用地影像，構建相應的三維定位模型，借助GPS技術定位的方式，能夠把所得到的相關數據信息及時上傳到后臺服務器當中，達到科學處理有關數據信息的目的。依靠GIS技術，能夠得到有關數據信息，然后科學進行分析，依據具體的工作需求情況，建立相應的規劃數據庫。所以，借助當前常見的GIS技術與相關軟件，能夠讓城市的規劃與決策人員及時獲得重要的信息資料。與此同時，可以將3S技術運用到鄉村振興工作當中，同樣體現出良好的功效與作用。當然，也能夠在水質的監測、山體滑坡與礦山的修復等領域當中，發揮出良好的效果。特別在最近幾年，我國積極開展自然環境的保護與治理工作，由此使得綠色環保理念得到了推廣與宣傳。借助3S技術，能夠節省更多的勞動力與物資，及時得到最新的數據信息，對鄉村土地類型的監測、大棚房的清理等工作非常有利，使有關政府部門的工作得以順利進行，增強了對廣大農民的服務質量。鑒于此，科學運用GIS信息管理系統，能夠建立出山水田湖等不同類別與領域的信息化管理平臺，從而帶動鄉村振興工作的進程，凸顯出相關技術的功效。

4 3S技術未來的發展趨勢

4.1 土地資源管理工作的實時性特征更加顯著

當3S技術得到廣泛運用以后，讓土地資源管理工作表現出技術集成的特征，能夠看出3S技術的優勢，并且令此項技術的應用空間進一步變大。然而由于屬于初期時期，呈現出技術方面的缺陷，因而，應該不斷提高性能。與此同時，現階段，應用十分簡單化，在不同技術集成方面的運用效果并不理想，難以體現出各自的優點，僅可以對數據、軟件的集成方面產生一定的影響，假如為了不再受到技術方面限制的目的，應該實現不同技術之間的緊密結合，借助此項措施，能夠完成有效監控土地資源管理工作情況的任務，通過對有關土地資源數據變化的科學運用，增強監測的成效。

4.2 遙感技術呈現出三高勢態

從未來的角度來說，遙感技術呈現出三高的勢態，體現出很高的空間分辨率、時間分辨率等方面的特征，同時不再受到數字圖像處理技術方面的限制，以便實時監控土地利用的情況，完成監測工作的具體任務，因而，發揮出3S技術應有的功效與作用。依靠土地利用數據庫能夠更新相關數據信息，并且合理運用衛星遙感技術，達到準確觀測的目的。并且，也增強了遙感分類技術的運用成效，便于進行物體的辨識，加快了分類自動化技術的發展速度，使得有關外業工作獲得順利開展。

4.3 地理信息系統得以優化

針對3S技術而言，其發展的空間非常大，在這當中，依靠技術的日益更新，使得地理信息系統得以優化，推動了土地資源管理自動化建設的進程。有關土地資源管理部門能夠調出并分析從前的土地利用信息情況，科學使用該系統，能夠得到眾多有價值的信息，完成電子政務跟蹤的任務，以便確保所有的業務均可以做到有源可溯，與此同時，相關管理人員能夠實時管理具體的情況，將土地信息輸入到網站當中，便于有關用地單位開展查詢工作。除此之外，也使土地交易網絡化管理工作得以順利進行，帶給相關部門的管理工作很大的幫助。

4.4 智能化趨勢愈發明顯

基于未來的視角下，智能化趨勢愈發明顯，通過對從前信息處理的方式加以改變和調整，引入先進的智能化技術，能夠發揮出良好的作用。比如，可以運用全新的土地資源管理系統。在加大對北斗衛星系統、3S技術運用力度的同時，依靠數據庫的配合，完成開發相關土地資源的任務，提升對土地資源的利用率。

5 結語

在土地資源管理領域中，RS技術、GIS系統、GPS系統都是十分重要的技術系統，能夠為土地資源管理工作的各個環節提供相應的支持。隨著3S技術的進一步發展和成熟，土地資源管理工作質量和效率都能夠得到相應提升。我國針對有限土地資源的利用率可得到有效保障，有效緩解人口與資源間的矛盾。