3S技術精準化調查在第三次全國國土調查中的應用

李 潔

(四川省煤田測繪工程院，四川 成都 610072)

第三次全國國土調查(以下簡稱“三調”)作為一項重大的國情國力調查，其目的是在“二調”成果的基礎上，全面細化和完善土地利用基礎數據，直接掌握翔實準確的土地利用現狀和土地資源變化情況，完善國土調查、監(jiān)測和統計制度，實現成果信息化管理與共享，為國民經濟的建設和發(fā)展提供基礎支撐。

國土調查離不開測繪技術的支持，傳統的調查方法存在外業(yè)工作量大，勞動強度高，內業(yè)處理復雜，調查周期長且精度不高，已經難以滿足現代國土調查的需求。隨著GPS、RS和GIS技術的快速發(fā)展，基于3S技術精準化調查的方法日趨完善，3S技術測量方法先進，數據處理速度快，能主動發(fā)現監(jiān)測變化，成果精度高且能以數字方法表現，實現了國土資源的動態(tài)更新和監(jiān)測。利用GIS建立的土地信息管理系統，可以在宏觀上反映土地利用中存在的問題，為各級政府決策提供依據。

1 3S技術概述

3S技術是由GPS(全球衛(wèi)星定位系統)、GIS(地理信息系統)、RS(遙感技術)相結合的總稱(圖1)，GPS技術早在20世紀70年代就已出現，它能快速地獲取定位信息，具有全天候、高精度、自動化、高效益等優(yōu)點，目前已經非常成熟地應用于測繪行業(yè)的各個領域；RS技術主要是以非接觸的方式采集地理信息的技術，涉及的領域包含遙感和航空攝影測量等，所獲取的影像具有現勢性強，信息量大，視野開闊，易于掌握全貌等特點，可直接應用于土地利用變化研究。GIS技術能對多時態(tài)、多來源、多層次的地理空間數據進行分析和整合，通過對空間數據的處理和分析，建立起土地利用驅動因子。

圖1 3S技術

近年來，科技飛速發(fā)展，以CORS系統和無人機遙感等為代表的新一代3S技術應運而生，其應用越來越廣泛，對提高“三調”質量，實現精準化調查發(fā)揮了重要的作用。

2 應用實例

2.1 利用遙感和CORS技術獲取數據源和制作圖斑

2.1.1 利用高分辨率衛(wèi)星影像制作DOM

在第二次全國國土調查工作中，常規(guī)衛(wèi)星獲取的影像分辨率都比較低，影響外業(yè)調查分析工作。隨著我國高分衛(wèi)星的發(fā)射成功，三調將在農村國土調查中采用優(yōu)于1 m分辨率的遙感影像資料，城鎮(zhèn)內部國土調查中采用優(yōu)于0.5 m分辨率的航空遙感影像資料，高精度的遙感影像資料對于提取土地變化圖斑和確定變更范圍意義重大。圖2為分辨率為2 m和0.5 m的影像圖斑對比。

圖2 分辨率為2 m(SPOT6)和1 m(北京2號)的影像圖斑對比

2.1.2 利用無人機獲取遙感影像數據

無人機獲取遙感影像數據是近年來發(fā)展起來的一項新興技術，具有機動靈活、快速響應、時效性強等優(yōu)點，獲取的空間影像數據分辨率能夠達到0.2 m。將無人機航測技術應用于國土調查能精確獲取城鎮(zhèn)土地利用的變化情況，并能根據城鎮(zhèn)土地利用調查底圖，結合所拍影像的特征，綜合判斷土地利用現狀類型。由于衛(wèi)星遙感手段容易受到衛(wèi)星重訪周期的影響，難以獲取現勢性較強的影像，無人機航測技術較好的彌補了衛(wèi)星遙感的不足之處，兩者結合可以形成多元數據合成鑲嵌影像。

2.1.3 利用CORS技術獲取空間數據

CORS系統的全面推廣和應用，在測繪領域具有重要的價值。和傳統的GPS測量相比，它無需再架設基準站，可以全天候作業(yè)，保證精度的同時大大提高了國土調查工作的效率。一方面，利用CORS技術可以快速為衛(wèi)星遙感影像以及無人機航空攝影測量進行像片控制測量，同時還可以高效地檢核遙感影像和航拍DOM成果數據；另一方面，CORS系統還可現場快速補測地物，取證測量坐標，核實監(jiān)測圖斑的范圍，測量硬化地面的面積，實現各類專題信息與每個圖斑的匹配連接,彌補了衛(wèi)星遙感和無人機航航測技術的不足。

2.2 應用GIS系統進行國土調查評價

在計算機技術的支持下，GIS系統可將數字化的國土調查成果自動完成數據匯總、面積量算和圖件制作等工作,同時形成調查評價數據庫，為建設地籍信息管理系統打好基礎。比如可利用MapGIS地理信息系統,將建立的調查評價數據庫和有關評價因素的屬性數據庫進行疊加分析，再利用適合的土地評價模型來評價坡耕地的適宜性。

2.3 利用GIS系統與“互聯網+”技術開展內外業(yè)核查

在過去的國土調查工作中，因為地方舉證材料缺乏可信度，導致舉證多次，上級反復核實，使得程序反復，工作周期加長，浪費了社會資源。本次三調工作將全面采用“互聯網+舉證”的方法，并搭建三調調查平臺。三調調查平臺的搭建主要分為開發(fā)移動端調查APP和基于Web端的審核分發(fā)系統，Web端系統主要是實現對調查成果進行核查和查看影像，主要工作流程為：在調查過程中，以任務的形式將圖斑從網頁端分發(fā)到對應的調查部門，并嚴格控制各級的權限，戶外調查人員利用附帶方向傳感器和衛(wèi)星定位功能的智能手機，手機預裝調查APP，根據圖斑顯示的位置現場采集圖斑信息，包括圖斑空間坐標、方位角、現場照片、拍攝時間以及舉證說明等材料，同時統一上傳到Web端，審核人員再通過Web端審核所有的外業(yè)調查信息，這種將“互聯網+”技術應用到國土調查工作中，進一步提高了國土調查工作的效率，同時增強了管理控制力，提升了調查成果的質量并降低了調查成本，形成了可追溯的零距離審核機制。

2.4 基于3S技術的土地利用動態(tài)管理信息系統(LUDMIS)

隨著3S技術與因特網(Internet)等現代信息技術之間的相互滲透，逐漸形成了以GIS為核心的將空間數據庫融為一體的集成化系統，如土地利用動態(tài)管理信息系統(LUDMIS)，結構示意圖如圖3所示。

圖3 基于3S技術的LUDMIS系統結構示意圖

該系統不僅能實現土地利用的動態(tài)監(jiān)測和國土信息的實時更新，而且能根據國民經濟的發(fā)展需求快速制定多種國土規(guī)劃方案,并能對這些方案運用模擬仿真技術實時調整和跟蹤管理，為行政管理部門決策提供依據，同時對土地利用動態(tài)監(jiān)測、土地資源的調查、分析、預測、評價以及決策與支持提供技術支撐。

3 結語

全面細化的三調工作離不開精準化的調查技術手段，GPS和RS技術高效、精準、迅速的數據采集和處理能力，GIS系統強大的空間分析管理能力都為三調的精準化調查提供了有力的技術保障。3S技術有效提升了三調結果的真實性與有效性，相信隨著科技的不斷進步，3S技術必將不斷推進土地管理信息化的進程，促進我國經濟的可持續(xù)發(fā)展。