三維GIS在農村土地整治中的應用

張成時

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊，貴州六盤水 553000）

1 三維GIS技術概述

（1）三維GIS技術的概念

三維GIS 系統是隨著計算機可視化技術的發展和2D GIS技術的成熟，在20世紀90年代初開始被人們關注的。三維GIS 是從數據結構到空間查詢再到建模分析，都建立在三維數據模型基礎上的地理信息系統。三維GIS功能的實現以及實用系統的開發，關鍵在于三維數據模型與數據結構、三維空間關系與空間分析以及三維可視化等關鍵問題的解決。它能夠給人們更真實的感受，以立體造型技術為用戶展現出地理空間現象，實現了空間對象間平面關系的表達，并對它們之間的垂向關系進行了描述。

（2）三維GIS研究的進展

三維GIS 有其獨特的優勢，它比二維GIS 技術更有效地做到了對三維現實世界的描述和模擬。雖然三維GIS 技術是在20 世紀90 年代初才被人們關注，但是其研究進程發展卻較快，在20 世紀60 年代時就已經被加拿大開發，并隨著科技的完善在不斷的發展。現階段國內較為常用的三維GIS 技術主要存在于北京以及武大，例如武大吉奧信息技術的Geo-Globe等。

（3）三維GIS技術的特點

現階段三維GIS 技術的主要特點包括以下幾個方面：研究對象從地球表面拓展到全空間；多源數據融合；基于WebGL 技術的Web 三維以及三維GIS 標準化與數據共享。在三維GIS技術發展的過程中，隨著科技的進步，技術人員在進行三維建模時，在其中融入了其他的數據模型，通過三維空間數據庫的管理，針對不同的城市環境，可以采取不同的數據進行建模，其數據模型既包括了地上的景觀模型、地層模型，又包括了地下實體模型，真正做到了研究對象的全覆蓋。隨著信息獲取技術的進步，三維GIS技術能夠獲取的信息越來越多，不斷地擴大其空間數據庫，并實現了多源數據的融合。

（4）三維GIS技術的優化

隨著舊三維GIS技術潛在弊端的暴露，技術人員加強了對三維GIS技術的研究，并逐漸推出了二三維一體化GIS 平臺軟件。在傳統的三維GIS 技術中，存在著大量數據處理與管理的缺陷，隨著對三維空間模型數量的需求增大，龐大的數據處理為傳統三維GIS 技術帶來了巨大的壓力。通過二三維一體化技術的推行，借助二維GIS 成熟的數據結構、強大的分析手段以及成熟的業務處理流程，幫助三維GIS技術實現了海量數據的處理，使得GIS技術真正實現了對更宏觀、更綜合的數據模型的建立。

2 農村土地整治的意義

（1）有利于我國社會主義新農村建設

開展農村土地整治可以推動我國社會主義新農村建設。現階段，根據調查結果顯示，農村土地資源存在著布局散亂、亂搭自建房、基礎設施建設較落后的問題，進行土地整治工作，能夠有效地對土地資源進行規劃，加強農村基礎設施建設。隨著基礎設施建設的完成，農村的土地利用更加合理，不僅改變了現階段農村的面貌，更改善了農村居民的居住質量，推動了新農村建設工作。

（2）有利于優化用地布局

土地資源浪費主要是由于農村地區對土地的用地布局的不合理。在農村地區，大部分居民對土地的利用屬于粗放形式，用地布局也較為凌亂，不僅影響到了農村住房的布局，也減少了農村居民的人均土地面積。進行農村土地整治工作，能夠對農村的建筑用地進行有效的資源整合，系統地進行用地的布局，可以最大化地實現土地資源的規模效益，提升農村土地資源用地的合理性。

（3）有利于實現土地利用規劃

現階段，農村的土地利用規劃并不清晰，大多都按照當地人民的生活水平以及自身利用情況進行使用，導致用地方式極為粗放、且人均占地面積不平衡，甚至有部分人的建筑用地已經超過了國家的規定水平。進行農村土地整治工作，對土地進行科學、合理的規劃，按照規劃好的土地進行土地資源的使用，有利于落實土地整治工作，減少對耕地的不合理占用。

（4）有利于土地資源利用

進行農村土地整治工作，通過對土地資源的規劃、對整個農村用地進行系統性的合理布局，能夠有效地利用土地資源。我國雖然幅員遼闊，但實際的人均耕地面積并不多，若是對土地資源利用不合理，會造成耕地面積的減少，不利于保證我國的糧食生產安全。農村土地整治工作是對農村地區對田、水、路、林、村進行綜合整治，有效地提高了土地資源的利用率，促進了土地資源的循環利用，推動了社會主義新農村建設。

3 三維GIS技術在農村土地整治中的應用

（1）輔助土地整治規劃

三維GIS技術的使用能夠建立科學的三維模型，幫助土地整治管理和設計者設計方案，提供有效的幫助。在三維GIS 技術中，其擁有龐大的空間數據庫，根據三維GIS 的空間分析工具，能夠對土地資源進行合理的預測，并建立科學的三維模型，包括農村土地的樹木模型，地下水流向以及道路模型。通過對這些基礎數據的掌握，在實際進行土地整治工作時，技術人員可以根據由三維GIS技術提供的科學數據對土地資源進行合理的規劃，不僅保障農村土地整治工程的展開，還為土地整治管理者和設計者提供了合理的方案。

（2）提高土地整治的工作效率

在村土地整治工作中，除了要對土地資源進行合理的規劃之外，還要對農村當地的地籍進行系統性的管理。但由于農村居民較多，其登記信息變化較頻繁，因此處理起來較為困難，導致土地整治工作整體工作流程的減慢。通過三維GIS技術的實施，能夠將較大的數據進行系統性的整理，隨著信息技術的推進，在進行數據整合時，不需要投入過多的人力物力資源，并且信息數據的處理實現了高速運行，有效地提高了土地整治工作的工作效率。

（3）進行項目預算

三維GIS系統包括了三維可視化技術，在三維可視化技術當中，它涉及了計算機圖形學、人機交互和計算機視覺等多個領域。其中，在對大量的數據進行處理時，可以通過計算機圖形學對圖形或者圖像進行處理，將其生動而形象地體現出來，真正實現了將較為枯燥的數據，通過科學的計算將其轉化為直觀的圖形和圖像信息。

通過三維GIS 系統運算得出的結果能夠有效地運用到實際的土地整治工作當中。工作人員可以根據完整的計算結果，對整個農村土地整治工作進行全面性的監管，并設計合理的方案對土地進行規劃和布局。隨著信息技術的進步，圖像處理系統能夠實現高效工作，大大減少了對土地資源的測量時間，同時避免了不必要的人力資源投入，真正做到了成本控制。該技術的運用不僅有效地為土地整治工作提供了科學合理的數據源，同時也提高了農村土地整治工作的工作質量。

（4）實現土地的動態監測

土地資源會根據當地居民的生活條件水平的提高以及當地的基礎設施建設的變化而發生改變，因此需要加強對土地的動態監測。在三維GIS 技術當中，紋理映射是其最成功的技術之一，通過紋理映射能夠建立出十分逼真的場景，并通過三維模型將其展現出來，能夠讓設計者更為直觀地看到土地資源的整體情況，同時，根據數據處理系統，三維GIS技術能夠做到數據的整合和分析，推定出一定的變化趨勢并將其數據進行導出。除此之外，三維GIS技術是科技快速發展的產物，其與信息技術進行了較大的融合，在三維GIS技術當中有較強的計算機技術的參與，因此其能夠對土地違法案件的發展與變化進行及時的把握，并為執法決策提供重要的依據，提高土地制整治工作的工作質量。

4 結束語

隨著三維GIS技術的不斷完善，其在農村土地整治工作中的作用日益增加，合理地運用三維GIS 技術，不僅能為土地整治工作提供科學完整的數據，更能夠幫助土地整治工作控制成本，促進社會主義新農村的建設。