3S技术在土地利用调查及执法监测中的应用:土地利用动态监测

　　[摘要]土地问题是有关国计民生的大问题,随着经济的发展,我国土地问题更加严重,如何更好的解决各种土地问题,协调人地关系是现在土地资源管理中的一项重大课题。主要介绍3S技术极其在土地利用调查及执法监测中的应用。
　　[关键词]3S技术土地利用调查土地执法监测
　　中图分类号:P628文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120119-01
　　
　　在经济、科技高速发展的今天,传统的土地资源管理模式已经不适应现代化管理的需要,以“3S”技术为代表的高新技术在解决各种土地问题,协调人地关系上提供了强有力的技术支持,满足现代土地管理工作的需要,推进了土地资源管理工作的现代化。
　　
　　一、“3S”技术简介
　　
　　3S即地理信息系统(GIS),遥感(RS),全球卫星定位系统(GPS)的总称。在3S系统中,简单的说,GIS相当于中枢神经,RS相当于传感器,GPS相当于定位器,三者的共同作用将使地球能够感受到自身的变化,使其在资源环境和区域管理等众多领域中发挥巨大作用[1]。
　　
　　(一)RS技术
　　遥感(Remote Sensing,RS):指通过某种传感器装置,在不与研究对象直接接触的情况下获取其特征信息,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学技术。
　　
　　(二)GPS技术
　　全球定位系统(Global Positinoning System,GPS)是一个以卫星为基础的具有全能性(陆地、海洋、航空和航天),全球性,全天候,连续性,实时性的无线电导航、定位、定时系统。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间,并成功地应用于测量、导航和工程设计等领域[2]。
　　
　　(三)GIS技术
　　地理信息系统(geographical information system,GIS)。GIS是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,给系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。其组成有:系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。
　　
　　(四)3S集成
　　3S在空间信息管理中各具特色,均可独立完成自身功能,同时它们解决的问题之间又有很多关联性,在解决问题上各有长短。GIS具有较强的空间查询、分析和综合处理能力,但获取数据困难;RS能高效地获取大面积区域信息,但受光谱波段限制,且数据定位及分类精度差;GPS能快速地给出目标的位置,但通常无法给出目标点的地理属性。因此,需要三者有机的结合起来,实现各种技术的综合,发挥更打的作用。
　　GIS、GPS、RS的集成利用,构成整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统,提高了GIS的应用效率。
　　
　　二、“3S”技术在土地资源管理中的应用
　　
　　(一)在土地调查中的应用――以全国第二次土地调查为例
　　全国第二次土地调查目的是全面查清全国土地利用状况,掌握真实的土地基础数据,并对调查成果是性信息化、网络化管理,建立和完善土地调查、统计制度和登记制度,实现土地资源信息的社会化服务,满足经济社会发展、土地宏观调控及国土资源管理的需要[3]。
　　在本次全国土地调查中,3S技术的应用为调查的高质量和高效率奠定了基础。遥感(RS)为GIS系统提供了可靠的数据源,卫星定位系统(GPS)在外业调查中获取更新数据,而地理信息系统(GIS)则对GPS获取的数据和RS提供的数据源进行了详细的信息分析与应用[4]。其过程如图1所示。
　　其中土地调查正射影像图(DOM)是由国务院下发的标准分幅第二次全国土地调查底图,比例尺为1:10000。
　　内业判读主要是用MAPGIS或者AUTOCAD等软件在DOM底图上勾绘地类界线,初步判定地类、线状地物及零星地物的位置及属性,并对图斑、线状地物、零星地物进行编号。
　　外业调查以内业判读后输出的图纸为基础,对各地类逐一进行核实、校正,并量测线状地物的宽度及零星地物的面积,对影像上没有的新增地物进行补测,可采用距离交会法、直接坐标法等进行补测;对新修建的道路和桥梁等大型建筑物,可直接用RTK补测,最后将核实、补测的内容及属性标绘在调查底图上或记录在《土地调查记录手簿》中,以此作为内业数据库建设的依据[5]。
　　权属调查阶段主要工作内容是将权属界线调绘在调查底图上,处理和调查土地权属争议,签订《土地权属界线协议书》或《土地权属界线争议缘由书》[6]。
　　土地利用数据库建设:根据外业调查成果对内业预判数据进行修改,检查空间数据的拓扑关系无误并确定录入所有属性后即可将数据汇总入库,完成数据库建设。(这个过程各省所用软件有差异,辽宁省采用的是南京国图在ARCGIS平台上二次开发的软件)
　　
　　(二)在土地执法监察中的应用
　　利用GIS技术,将不同时段的卫星遥感影像对比,人机互动提取疑似变化图斑,并将遥感影像与疑似变化图斑配置到手持GPS中。利用GPS的定位功能可以方便找到疑似变化图斑的准确位置。
　　找到变化图斑后需要对该地块进行面积测量等工作。传统的野外监测方法测量范围小,速度慢,效率低,精度不能保证。若手持差分型GPS接收机到执法现场走一圈,采用最新卫星定位技术,监测速度和精度将大大提高,GPS接收机可以时时获取三维坐标数据,将三维坐标数据存储到文件中,测量完毕后将数据直接下载到计算机成图,用GIS进行分析即可(还可以建立土地利用变化数据库,以便日后的管理工作)。该种测量模式高效、
　　高精度,且适用于各种各样复杂的变更情况,真正地实现了动态监测的实时性和数值化,保证了土地利用现状调查的现势性[7],其工作流程如图2所示。
　　
　　三、结束语
　　
　　3S集成技术的发展形成了综合的、完整的对地观测系统,提高了人类认识地球的能力。随着国民经济的发展和科学技术的进步,3S技术在国土资源管理中将产生更大的作用。
　　
　　参考文献:
　　[1]张正栋等,《地理信息系统原理、应用与工程》,武汉大学出版社,2005.9.
　　[2]徐绍铨等,《GPS测量原理及应用》(修订版),武汉大学出版社,2003.1.
　　[4]李世贵、张彤、赵传章,《抓住二调契机,大力发展白山土地事业》,测绘与空间地理信息,2009,6(32-3).
　　[5]李永丰、汪冰、徐之俊,3S 技术在土地利用更新调查数据库建设中的应用[J].测绘技术装备,2007,(2):30-32.
　　[6]陈乐书、侯琪,土地利用现状调查中数字正射影像图和GIS技术的应用[J].测绘通报,2007,(6):65-68.
　　[7]国土资源部,第二次全国土地调查技术规程,2007.
　　[8]朱岩、闻绍毅、刘峰,《GPS技术在土地执法监察中的应用》.
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