淺談3S技術(shù)在土地調(diào)查及執(zhí)法監(jiān)測中的應用

韓亮

摘 要：土地問題是有關(guān)國計民生的大問題，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國土地問題更加嚴重，如何更好的解決各種土地問題，協(xié)調(diào)人地關(guān)系是現(xiàn)在土地資源管理中的一項重大課題。3S 技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為土地管理提供了新的技術(shù)支撐，它在土地管理中發(fā)揮著不可替代的作用，主要介紹3S技術(shù)及其在土地利用調(diào)查及執(zhí)法監(jiān)測中的應用。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；土地利用調(diào)查；土地執(zhí)法監(jiān)測

在經(jīng)濟、科技高速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的土地資源管理模式己經(jīng)不適應現(xiàn)代化管理的需要，以“3S”技術(shù)為代表的高新技術(shù)在解決各種土地問題，協(xié)調(diào)人地關(guān)系上提供了強有力的技術(shù)支持，滿足現(xiàn)代土地管理工作的需要，推進了土地資源管理工作的現(xiàn)代化。

1 “3S”集成技術(shù)概述

3S即地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感（RS），全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的總稱。在3S系統(tǒng)中，簡單的說，GIS相當于中樞神經(jīng)，RS相當于傳感器，GPS相當于定位器，三者的共同作用將使地球能夠感受到自身的變化，使其在資源環(huán)境和區(qū)域管理等眾多領(lǐng)域中發(fā)揮巨大作用。

1、GIS技術(shù)

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS）是由計算機硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，給系統(tǒng)設(shè)計支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。其組成有系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應用人員和應用模型。

2、RS技術(shù)

遙感（Remote Sensing，RS）指通過某種傳感器裝置，在不與研究對象直接接觸的情況下獲取其特征信息，并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學技術(shù)。

3、GPS技術(shù)

全球定位系統(tǒng)（Global Positinoning System，GPS）是一個以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的具有全能性（陸地、海洋、航空和航天），全球性，全天候，連續(xù)性，實時性的無線電導航、定位、定時系統(tǒng)。能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間，并成功地應用于測量、導航和工程設(shè)計等領(lǐng)域。

4、3S集成

3S在空間信息管理中各具特色，均可獨立完成自身功能，同時它們解決的問題之間又有很多關(guān)聯(lián)性，在解決問題上各有長短。GIS具有較強的空間查詢、分析和綜合處理能力，但獲取數(shù)據(jù)困難；RS能高效地獲取大面積區(qū)域信息，但受光譜波段限制，且數(shù)據(jù)定位及分類精度差；GPS能快速地給出目標的位置，但通常無法給出目標點的地理屬性。因此，需要三者有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)各種技術(shù)的綜合，發(fā)揮更打的作用。GIS、GPS、RS的集成利用，構(gòu)成整體的、實時的和動態(tài)的對地觀測、分析和應用的運行系統(tǒng)，提高了GIS的應用效率。

2 “3S”技術(shù)在土地資源管理中的應用

1、在土地調(diào)查中的應用——以全國第二次土地調(diào)查為例

全國第二次土地調(diào)查目的是全面查清全國土地利用狀況，掌握真實的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對調(diào)查成果是性信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理， 建立和完善土地調(diào)查、統(tǒng)計制度和登記制度，實現(xiàn)土地資源信息的社會化服務(wù)，滿足經(jīng)濟社會發(fā)展、土地宏觀調(diào)控及國土資源管理的需要。

在本次全國土地調(diào)查中，3S技術(shù)的應用為調(diào)查的高質(zhì)量和高效率奠定了基礎(chǔ)。遙感（RS）為GIS系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)源，衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）在外業(yè)調(diào)查中獲取更新數(shù)據(jù)，而地理信息系統(tǒng)（GIS）則對GPS獲取的數(shù)據(jù)和RS提供的數(shù)據(jù)源進行了詳細的信息分析與應用。

其中土地調(diào)查正射影像（DOM）是由國務(wù)院下發(fā)的標準分幅第二次全國土地調(diào)查底圖，比例尺為1：10000。

內(nèi)業(yè)判讀主要是用MAPGIS或者AUTOCAD等軟件在底圖上勾繪地類界線，初步判定地類、線狀地物及零星地物的位置及屬性，并對圖斑、線狀地物、零星地物進行編號。

外業(yè)調(diào)查以內(nèi)業(yè)判讀后輸出的圖紙為基礎(chǔ)，對各地類逐一進行核實、校正，并量測線狀地物的寬度及零星地物的面積，對影像上沒有的新增地物進行補測，可采用距離交會法、直接坐標法等進行補測對新修建的道路和橋梁等大型建筑物，可直接用RTK補測，最后將核實、補測的內(nèi)容及屬性標繪在調(diào)查底圖上或記錄在《土地調(diào)查記錄手簿》中，以此作為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的依據(jù)。

權(quán)屬調(diào)查階段主要工作內(nèi)容是將權(quán)屬界線調(diào)繪在調(diào)查底圖上，處理和調(diào)查土地權(quán)屬爭議，簽訂《土地權(quán)屬界線協(xié)議書》或《土地權(quán)屬界線爭議緣由書》。

土地利用數(shù)據(jù)庫建設(shè)：根據(jù)外業(yè)調(diào)查成果對內(nèi)業(yè)預判數(shù)據(jù)進行修改，檢查空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系無誤并確定錄入所有屬性后即可將數(shù)據(jù)匯總?cè)霂欤瓿蓴?shù)據(jù)庫建設(shè)（這個過程各省所用軟件有差異，遼寧省采用的是南京國圖在ARCGIS平臺上二次開發(fā)的軟件）。

2、在土地執(zhí)法監(jiān)察中的應用

3S技術(shù)在土地執(zhí)法檢查中，可以有效地幫助土地執(zhí)法人員準確發(fā)現(xiàn)疑似違法用地，并且在電子地圖導航的指引下快速地到達違法用地現(xiàn)場。利用GIS技術(shù)，將不同時段的衛(wèi)星遙感影像對比，人機互動提取疑似變化圖斑，并將遙感影像與疑似變化圖斑配置到手持GPS中。利用GPS的定位功能可以方便找到疑似變化圖斑的準確位置。

找到變化圖斑后需要對該地塊進行面積測量等工作。傳統(tǒng)的野外監(jiān)測方法測量范圍小，速度慢，效率低，精度不能保證。若手持差分型GPS接收機到執(zhí)法現(xiàn)場走一圈，采用最新衛(wèi)星定位技術(shù)，監(jiān)測速度和精度將大大提高，GPS接收機可以時時獲取三維坐標數(shù)據(jù)，將二維坐標數(shù)據(jù)存儲到文件中，測量完畢后將數(shù)據(jù)直接下載到計算機成圖，用GIS進行分析即可（還可以建立土地利用變化數(shù)據(jù)庫，以便日后的管理作）。該種測量模式高效、高精度，且適用于各種各樣復雜的變更情況，真正地實現(xiàn)了動態(tài)監(jiān)測的實時性和數(shù)值化，保證了土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的現(xiàn)勢性。

3 3S技術(shù)在土地管理中發(fā)展趨勢與展望

1、RS技術(shù)向“三高”方向發(fā)展?！叭摺奔锤呖臻g分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率。高光譜圖像的光譜信息層次很豐富，結(jié)合TM、SPOT等格式數(shù)據(jù)，可以探測出更多的地物，更方便地管理土地資源。另外，隨著遙感分類技術(shù)和對地物的自動識別能力的提高，將促進分類的自動化、智能化，大大提高作業(yè)效率。

2、三維GIS技術(shù)。三維數(shù)據(jù)描述地理對象，即所有的對象通過三維立體坐標進行標識。三維GIS直觀地再現(xiàn)了真實的三維場景，而且將規(guī)劃設(shè)計結(jié)果放入虛擬的三維場景中進行方案對比選擇。三維GIS可以使決策者直觀地了解、掌握土地利用分布情況，使土地管理變得科學化，還能對土地管理實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測。

3、3S技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專家系統(tǒng)集成。3S技術(shù)將進一步集成和應用，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專家系統(tǒng)，形成一個系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的土地資源管理決策系統(tǒng)。最新的土地資源管理決策系統(tǒng)將3S技術(shù)、專家群體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)有機結(jié)合起來，對土地資源的開發(fā)應用進行科學的模擬分析，更加科學地管理土地資源。

綜上所述，3S集成技術(shù)的發(fā)展形成了綜合的、完整的對地觀測系統(tǒng)，提高了人類認識地球的能力。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，3S技術(shù)在國土資源管理中將產(chǎn)生更大的作用。

參考文獻

[1]牛磊，姜增琛，劉曉等.《3S技術(shù)在土地管理中的應用》[J].測繪通報，2012.S1

[2]劉興權(quán)，龍熊，吳濤.《3S技術(shù)在土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應用》[J].地理空間信息，2009.05