“3S”技術(shù)與土地利用調(diào)查

摘 要：介紹了“3S”技術(shù)的概念與特點(diǎn)，分析其在土地利用調(diào)查中的作用，并探討其在土地利用變更調(diào)查、土地執(zhí)法監(jiān)察和和土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：“3S”技術(shù) 土地利用調(diào)查 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）07（a）-0023-01

1 傳統(tǒng)土地利用變更的局限性

我國第一次土地利用詳查開始于20世紀(jì)80年代至90年代，只采用了部分遙感和地面調(diào)查的技術(shù)，以手工操作為主，現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用程度不高。為了保持土地利用數(shù)據(jù)資料的現(xiàn)勢性，每年都要開展土地變更調(diào)查工作，即對(duì)每年發(fā)生變化的土地利用類型和土地權(quán)屬界線等進(jìn)行調(diào)查。傳統(tǒng)的土地利用變更以人力實(shí)地測繪為主，技術(shù)手段落后，存在一定的局限性，如調(diào)查工作量大、變更時(shí)間長、所調(diào)查的數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性不強(qiáng)，常落后于實(shí)際的土地利用現(xiàn)狀、調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性難以保證等，同時(shí)土地利用的信息大部分都是以紙質(zhì)地圖、資料進(jìn)行保存，不利于查閱和變更，不能夠直接為土地規(guī)劃、城市規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃等領(lǐng)域使用，土地信息利用率低。隨著空間信息技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是“3S”技術(shù)在土地管理行業(yè)的應(yīng)用，顯示出傳統(tǒng)測繪無法比擬的優(yōu)越性，為土地利用變更調(diào)查提供了新的思路和新的方法。

2 “3S”技術(shù)與土地利用調(diào)查

（1）3S技術(shù)。

“3S”是遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的英文縮寫的簡稱。其中RS用于實(shí)時(shí)、快速地提供大面積地物及其周邊環(huán)境的幾何與物理信息及各種變化參數(shù)，是獲取土地信息的主要手段，具有極高的空間時(shí)間分辨率。GPS主要用于實(shí)時(shí)、快速地提供目標(biāo)的空間位置，為所獲取的空間及屬性信息提供實(shí)時(shí)的地理定位及地面高程模型。GIS則是綜合處理與分析多源時(shí)空數(shù)據(jù)的理想平臺(tái)，它能夠把現(xiàn)實(shí)生活中的種種信息有機(jī)地與反映地理位置的圖形信息結(jié)合在一起，可根據(jù)查詢與分析將信息真實(shí)、直觀地展示在用戶面前，也可將分析決策模型處理結(jié)果提交各級(jí)管理部門決策時(shí)參考。在3S集成中，GIS是核心。RS與GPS為GIS提供高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)，而GIS則是綜合處理這些數(shù)據(jù)的平臺(tái)，并且反過來指導(dǎo)RS與GPS的數(shù)據(jù)采集，它們是一個(gè)有機(jī)的整體[2]。隨著“3S”技術(shù)的發(fā)展，以及近幾年高分辨遙感圖像的商業(yè)化，使得迅速獲取數(shù)據(jù)、縮短成圖和更新周期及降低成本成為可能，為土地更新提供了快速、可靠的新數(shù)據(jù)源[1]。

（2）“3S”技術(shù)在土地利用調(diào)查中的作用

遙感影像作為土地利用調(diào)查重要的數(shù)據(jù)來源，目前可用于土地調(diào)查的衛(wèi)星數(shù)據(jù)源有SPOT5、IKONOS、Quickbird等，它們具有較高的空間分辨率和時(shí)間分辨率，能夠準(zhǔn)確反映土地利用狀況，依據(jù)專業(yè)軟件制作成不同比例尺的正射影像圖。由于目前遙感影像的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類技術(shù)不高，難以達(dá)到應(yīng)用的需求，因此在土地利用調(diào)查中主要依靠人的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，對(duì)經(jīng)過處理后的正射影像，采用人工目視解譯法對(duì)遙感影像進(jìn)行預(yù)判讀并矢量化，大大提高了土地利用調(diào)查的速度。

GPS具有定位精度高、實(shí)時(shí)定位、速度快等特點(diǎn)，可為遙感數(shù)據(jù)提供空間坐標(biāo)及建立實(shí)況數(shù)據(jù)庫，提高遙感數(shù)據(jù)分析和管理能力[3]。在土地利用調(diào)查中顯示出常規(guī)測量定位無法比擬的優(yōu)勢，在遙感影像判讀過程中，對(duì)于土地利用變化不大的情況，可以直接判讀圖斑的界線、權(quán)屬的界址點(diǎn)和現(xiàn)狀地物的位置等地物地貌，但是對(duì)于變化較大的情況，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，新增地物較多的情況下，利用遙感影像判讀比較困難，這就需要借助于GPS技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。

GIS在土地利用調(diào)查中主要是利用GIS軟件，實(shí)現(xiàn)遙感影像的人機(jī)交互判讀，勾繪出特征明顯的地類界線、權(quán)屬界線和線狀地物等，將其矢量化成圖，完成圖斑空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的采集，編輯修改所獲取的數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，建立空間數(shù)據(jù)庫，完成信息匯總，形成土地利用數(shù)據(jù)庫，把土地利用調(diào)查的資料統(tǒng)一管理起來，進(jìn)行各種查詢與分析，準(zhǔn)確地把土地調(diào)查的內(nèi)容做統(tǒng)計(jì)分析處理，以各種圖表圖形的方式進(jìn)行展示，為土地利用管理服務(wù)。

3 “3S”技術(shù)應(yīng)用展望

“3S”技術(shù)在第二次土地利用調(diào)查中顯示了優(yōu)勢，為更好地服務(wù)土地調(diào)查，提高土地資源開發(fā)利用的科學(xué)性和合理性，需要不斷利用RS、GIS、GPS等技術(shù)，促進(jìn)“3S”技術(shù)集成的應(yīng)用。

（1）土地變更調(diào)查時(shí)在土地詳查完成后，不定期地檢查土地的數(shù)量、質(zhì)量、分布、權(quán)屬利用狀況，總結(jié)其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，更好地進(jìn)行土地管理，是土地詳查的延續(xù)，時(shí)保持土地詳查數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性的重要手段[4]。隨著第二次土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的逐步完成，取得了信息豐富，手段先進(jìn)、內(nèi)容詳實(shí)可靠的成果后，需要保持其現(xiàn)勢性，因此，后續(xù)變更調(diào)查的重要性也就凸顯了出來。通過獲取的遙感影像進(jìn)行處理后，與土地利用更新調(diào)查時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，利用GIS軟件，準(zhǔn)確的反映變化的范圍、地類、數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的變更效果，解決了常規(guī)變更方法工作量大、變更不到位的問題。

（2）土地執(zhí)法監(jiān)察是嚴(yán)格土地管理的重要環(huán)節(jié)，利用RS快速獲取地面宏觀信息的技術(shù)手段，結(jié)合GIS技術(shù)，對(duì)不同時(shí)間的遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，分析土地利用類型的變化，可以準(zhǔn)確、客觀、及時(shí)得到土地利用現(xiàn)狀信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地利用的高效監(jiān)管。傳統(tǒng)的依靠巡查已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代土地執(zhí)法監(jiān)察工作實(shí)際需要，在現(xiàn)代土地執(zhí)法監(jiān)察中，利用擬巡查區(qū)域最新遙感影像與同區(qū)域上輪巡查定論的影像進(jìn)行對(duì)比，快速發(fā)現(xiàn)各類新增建設(shè)用地的位置，結(jié)合GIS土地利用現(xiàn)狀和歷史數(shù)據(jù)庫、空間和屬性數(shù)據(jù)庫、GPS技術(shù)，鎖定違法違規(guī)用地的可疑圖斑，派員實(shí)地巡查、取證、最終確定可疑圖斑是否屬于違法用地，能夠確保違法用地行為早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早制止、早查處，有效避免核查結(jié)果錯(cuò)報(bào)、漏報(bào)、瞞報(bào)，為提高土地執(zhí)法監(jiān)察水平和提高執(zhí)法監(jiān)管力度，提高土地管理水平奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

（3）土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測是及時(shí)、準(zhǔn)確掌握土地利用狀況，為政府以及各級(jí)土地管理部門制定管理政策、落實(shí)各項(xiàng)管理措施提供科學(xué)依據(jù)的重要手段。由于遙感對(duì)地觀測技術(shù)具有覆蓋面廣、宏觀性強(qiáng)、快速、多時(shí)相等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于獲取和提取各類土地信息。RS數(shù)據(jù)是監(jiān)測土地資源成敗的主要因素，是構(gòu)成監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，監(jiān)測系統(tǒng)的核心是GIS數(shù)據(jù)庫，各類空間數(shù)據(jù)經(jīng)過糾正、轉(zhuǎn)換、處理后以某種格式存放在數(shù)據(jù)庫中。GIS使用查詢、顯示、分析、決策功能進(jìn)行搜尋、疊加、篩選等，便可實(shí)現(xiàn)土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)

[1]張東明，趙俊三，趙文亮.“3S”技術(shù)支持下的土地利用變更調(diào)查技術(shù)方法研究[J].昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007，23（5）：36-41.

[2]湯育紅，何永健.3S技術(shù)集成在土地調(diào)查中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息，2008，31（5）：95-97，100.

[3]陳會(huì)明.“3S”在土地利用調(diào)查中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（21）：169-170.

[4]桂德竹，張成成，李鋼，等.“3S”集成技術(shù)在“精準(zhǔn)土地”調(diào)查中的應(yīng)用研究[J].測繪科學(xué)，2007，32（4）：155-157.