基于3S技術(shù)精準化調(diào)查在第三次土地調(diào)查中的應(yīng)用

張翔 秦巖賓 周勇帥

摘 ? 要：第三次全國土地調(diào)查目標之一全面細化和完善全國土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，掌握翔實準確的全國國土利用現(xiàn)狀和國土資源變化情況。3S技術(shù)憑借其對空間信息進行快速、精確、穩(wěn)定、可靠的處理、編輯、分析、管理，在第三次全國土地調(diào)查得到廣泛應(yīng)用，本文分析3S技術(shù)在土地調(diào)查中應(yīng)用，確定3S技術(shù)對于第三次土地調(diào)查實現(xiàn)精確、快速、智能化具有重要意義。

關(guān)鍵詞：第三次土地調(diào)查 ?3S技術(shù) ?精準化調(diào)查

中圖分類號：P208 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（c）-0044-03

第三次土地調(diào)查是在第二次全國土地調(diào)查成果基礎(chǔ)上，全面細化和完善全國土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，掌握翔實準確的全國國土利用現(xiàn)狀和國土資源變化情況，進一步完善國土調(diào)查、監(jiān)測和統(tǒng)計制度，實現(xiàn)成果信息化管理與共享，滿足生態(tài)文明建設(shè)、空間規(guī)劃編制、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、宏觀調(diào)控、自然資源管理體制改革和統(tǒng)一確權(quán)登記、國土空間用途管制、國土空間生態(tài)修復(fù)、空間治理能力現(xiàn)代化和國土空間規(guī)劃體系建設(shè)等各項工作的需要。

在一調(diào)和二調(diào)期間，無人機攝影測量、衛(wèi)星遙感、云計算等許多技術(shù)迅速發(fā)展，無人機攝影測量使我們能夠快速的獲取高分辨率影像，高分辨率影像使得我們的遙感影像資源更加豐富。大數(shù)據(jù)與人工智能遙感技術(shù)結(jié)合，提高了影像的判讀和解譯效率與準確性，隨著時間的進步、科技的發(fā)展，這就要求我們對“三調(diào)”數(shù)據(jù)精度要求更高、時效性更強、分類更完備及其與其他行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)程度更高。3S技術(shù)對于實現(xiàn)上訴要求發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，運用好3S技術(shù)，實現(xiàn)第三次土地調(diào)查精準化調(diào)查。

1 ?3S技術(shù)在土地調(diào)查中應(yīng)用

3S技術(shù)即地理信息系統(tǒng) （Geography Information Systems， GIS） ， 遙感技術(shù) （Remote Sensing， RS） 以及全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計算機技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。GPS具有全天候、連續(xù)性、實時性的特點，能夠快速的提供三維坐標，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中。RS借助對電磁波敏感的儀器，在不與目標接觸的情況下，通過分析，揭示目標物的特征、性質(zhì)及其變化的綜合探測技術(shù)。GIS技術(shù)無論在對土地調(diào)查數(shù)據(jù)預(yù)處理還是對外業(yè)調(diào)查圖版進行修正等都起著至關(guān)重要的作用。因此3S技術(shù)的對于實現(xiàn)第三次土地調(diào)查精準化具有重要作用。

2 ?第三次全國國土調(diào)查中 3S 技術(shù)精準化調(diào)查的應(yīng)用

第三次土地調(diào)查可以劃分為幾個主要的步驟：（1）前期準備階段，主要是對資料的收集以及設(shè)備的準備與調(diào)試。（2）數(shù)據(jù)處理階段，對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，地物細化等工作。（3）外業(yè)調(diào)查階段，根據(jù)內(nèi)業(yè)制作的調(diào)查底圖，外業(yè)進行調(diào)查與舉證。（4）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)庫整理階段，主要對現(xiàn)狀內(nèi)業(yè)建庫、專項調(diào)查建庫等。（5）質(zhì)量檢查階段，土地調(diào)查成果由縣級、市級、省級層層檢查，根據(jù)檢查的結(jié)果對數(shù)據(jù)進行核實糾正。（6）成果匯交階段，對成果進行分析匯總，然后項目驗收。具體流程見圖 1。

3 ?基于3S技術(shù)精準化數(shù)據(jù)獲取

3.1 高分辨率衛(wèi)星影像DOM制作

第三次土地調(diào)查要求農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查采用優(yōu)于1m分辨率覆蓋全國的遙感影像資料;城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，采用優(yōu)于0.2m分辨率的航空遙感影像資料。對比第二次土地調(diào)查，影響分辨率有了較大的提升，這使得我們作業(yè)的精度更加精確可靠。據(jù)此，在第三次全國國土調(diào)查工作開展過程中，可以采用分辨率大于0.5m的遙感數(shù)據(jù)信息作為底圖，對分辨率為0.5m的遙感數(shù)據(jù)信息與分辨率為1m的遙感數(shù)據(jù)信息進行對比（見圖2）。

3.2 無人機遙感數(shù)據(jù)信息獲取

無人機低空攝影測量技術(shù)是一種比較新型的攝影測量技術(shù)， 近年來， 隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步， 無人機低空攝影測量技術(shù)也越來越成熟，無人機低空攝影測量技術(shù)逐漸滲透至各個領(lǐng)域，這項技術(shù)也在土地調(diào)查的測量工作中起到了重要的作用（見圖3）。

無人機低空攝影測量技術(shù)以獲取高分辨率數(shù)字影像為主要目標，無人機低空攝影測量能快速獲取處理基礎(chǔ)性地理數(shù)據(jù)，為制作區(qū)域測繪影像、正射影像及地面模型提供可靠便捷的數(shù)據(jù)支持，并且無人機低空攝影測量不受氣候條件及空中管制的影響，具有機動靈活性較高等鮮明特點。此外，無人機能云下超低空飛行，彌補了衛(wèi)星光學(xué)遙感及普通航空攝影技術(shù)的不足。城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，采用優(yōu)于0.2m分辨率的航空遙感影像資料。因此我們利用無人機航拍靈活、快捷、效率高等特點，將所獲取的高分辨率數(shù)字影像用于城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，高分辨率的數(shù)字影像結(jié)合城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用調(diào)查底圖，能夠方便我們精確的判定城鎮(zhèn)內(nèi)部土地的利用現(xiàn)狀，從而實現(xiàn)精準化測量作業(yè)。

從無人機獲取的遙感影像我們可以比較清楚的判定城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀，這對于提高我們的工作效率和節(jié)約人力物力有著重大作用。

3.3 GNSS（全球?qū)Ш蕉ㄎ恍l(wèi)星） 數(shù)據(jù)信息獲取

GPS具有全天候、連續(xù)性、實時性的特點，能夠快速的提供三維坐標，廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中。隨著我國科技的迅速發(fā)展，CORS系統(tǒng)（見圖4）運行成本較低，操作簡便且覆蓋率較廣較強，是工程測量精度高、實用性強的便捷工具，改變了傳統(tǒng)測量作業(yè)模式，實現(xiàn)測量的工作效率大幅度提升。CORS系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使得其在第三次土地調(diào)查中發(fā)揮著重要作用，首先，衛(wèi)星遙感影像及無人機航拍的影像數(shù)據(jù)沒有相對坐標，直接應(yīng)用毫無意義，所以必須進行像控點的測量與校正，才能得到具有相對坐標的影像。我們可以利用CORS技術(shù)對衛(wèi)星遙感影像及無人機航拍的影像數(shù)據(jù)進行影像的控制測量，利用其還能對獲得的影像資料進行核查。其次我們還能利用CORS系統(tǒng)對舉證地物進行核查，核查其位置、面積、輪廓等，CORS系統(tǒng)對于實現(xiàn)第三次土地調(diào)查有重要作用。

3.4 精準化的內(nèi)外業(yè)核查

針對第二次土地調(diào)查中諸多問題，同一舉證圖斑舉證多次，同一舉證區(qū)域相互覆蓋，內(nèi)業(yè)重復(fù)核查同一地方舉證圖斑，以及舉證位置、角度可靠性問題，使得作業(yè)周期加長，作業(yè)效率低，沒有充分利用社會資源。在這次土地調(diào)查中，為實現(xiàn)精準化的土地調(diào)查，采用了互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合外業(yè)舉證的方式，并以高分辨率遙感影像輔助判讀，這實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)精準化檢查，為調(diào)查的質(zhì)量提供了保障，國家以實地舉證照片進行內(nèi)業(yè)檢查，可靠性高，改變以往反復(fù)核查多次的情況。

我們進行土地調(diào)查是為了掌握土地的利用情況，內(nèi)業(yè)根據(jù)影像是對土地利用的基礎(chǔ)判定，外業(yè)的實地調(diào)查是最真實可靠的。不同的時代，不同的條件，外業(yè)的調(diào)查方式也不同。1984年那時測繪都是傳統(tǒng)的紙圖，所以早期的土地調(diào)查是地形圖結(jié)合全野外調(diào)繪。隨著GPS手持機和遙感影像的出現(xiàn)，土地調(diào)查工作由遙感影像圖結(jié)合外業(yè)調(diào)查。到現(xiàn)在高分影像的出現(xiàn)，使得第三次土地調(diào)查實現(xiàn)了一體化數(shù)字化調(diào)查。綜合判定調(diào)查結(jié)果是根據(jù)外業(yè)調(diào)查記錄與互聯(lián)網(wǎng)舉證照片來得出。

第三次土地調(diào)查將實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+舉證”方法，搭建三調(diào)調(diào)查平臺（見圖5），搭建的三調(diào)調(diào)查平臺主要分為以下幾部分：一是Web端的審核分發(fā)系統(tǒng)，二是移動端調(diào)查APP。Web端的審核分發(fā)系統(tǒng)主要用于對影像照片查看和對調(diào)查成果的審核。審核分發(fā)系統(tǒng)以網(wǎng)頁端的形式將圖斑任務(wù)下發(fā)到調(diào)查部門，層層分級，并嚴格控制權(quán)限，形成調(diào)查可追溯到人的工作機制，將“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用到實際工作中，實現(xiàn)零距離審核，能夠進一步增強管理控制力，提高調(diào)查工作效率，提升調(diào)查質(zhì)量，降低調(diào)查工作成本。移動端調(diào)查 APP 主要是在調(diào)查階段，第三次全國國土調(diào)查主管人員可經(jīng) Web（全球廣域網(wǎng)）網(wǎng)頁，將衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)信息圖斑發(fā)送給外業(yè)調(diào)查人員。外業(yè)調(diào)查人員可采用具備衛(wèi)星定位、方向傳感器等功能的移動手機，根據(jù)移動手機APP內(nèi)圖斑顯示位置，進行圖斑信息采集，同時進行圖斑實地GPS坐標、時間、實地照片、舉證說明、方位角的拍攝。隨后將上述信息以加密舉證數(shù)據(jù)包的形式上傳至 Web（全球廣域網(wǎng)）網(wǎng)頁端，以便國土調(diào)查數(shù)據(jù)審核人員對外業(yè)調(diào)查信息進行審核校對。

4 ?結(jié)語

開展第三次土地調(diào)查，對貫徹落實最嚴格的耕地保護制度和最嚴格的節(jié)約用地制度，提升國土資源管理精準化水平，支撐和促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展等均具有重要意義。第三次土地調(diào)查是一項艱巨的國家大工程，三調(diào)的進行是有組織、有計劃、有規(guī)范的進行，需要我們根據(jù)外業(yè)調(diào)查、從影像分析多方面結(jié)合起來判定，這個復(fù)雜程度大于其他行業(yè)。隨著3S的發(fā)展，3S技術(shù)已經(jīng)成為三調(diào)工作的主要方法和手段： RS技術(shù)提供了快速、實時的影像資料作為數(shù)據(jù)源; GPS 可提供地塊的精確空間位置;GIS除能對數(shù)據(jù)進行分析之外，還能建立智能的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為土地調(diào)查工作提供了強大技術(shù)支持的同時，還大大提高了工作效率。這使得我們降低了工作流程、減少了人員、資源、資金的投入，大大提高我們工作效率。3S技術(shù)的成熟發(fā)展，為我們實現(xiàn)土地調(diào)查精準化提供了保障。相信未來的時間里，3S技術(shù)將會走向更加成熟的地步，將應(yīng)用到我們生活的方方面面。

參考文獻

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