土地工程信息化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

張海歐

摘要 ? ?信息技術(shù)使土地資源的使用效率得到了充分的挖掘，使土地資源的管理和開發(fā)利用方式發(fā)生了重大變革。本文總結(jié)了土地工程的相關(guān)工作經(jīng)驗，闡述了構(gòu)建土地工程信息化標(biāo)準(zhǔn)的重要性，全面總結(jié)了土地工程信息化的發(fā)展趨勢，旨在為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?土地工程;信息科技;智能化;生態(tài)化;標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號 ? ?F301.21 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）12-0262-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

Application ?and ?Development ?Trend ?of ?Land ?Engineering ?Information ?Technology

ZHANG Hai-ou 1，2，3，4

（1 Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.， Xi′an Shannxi 710075; 2 Institute of Land Engineering and Technology， Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.; 3 Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering， the Ministry of Land and Resources; 4 Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center）

Abstract ? ?Information technology has fully exploited the efficiency of the use of land resources， resulting in major changes in the management and development of land resources. This paper summarized the relevant work experience of land engineering， expounded the importance of constructing land engineering information standards， comprehensively summarized the development trend of land engineering informatization， so as to provide reference for related research.

Key words ? ?land engineering; information technology; intelligence;ecology; standard

隨著“3S”空間信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、無人機(jī)等的進(jìn)步，信息技術(shù)在土地工程領(lǐng)域的應(yīng)用將日漸深入。在國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃及國務(wù)院相繼出臺加強(qiáng)信息化建設(shè)的軟件、國土空間基礎(chǔ)資源信息平臺建設(shè)要求，以及第三次全國土地利用調(diào)查即將全面展開的背景下，土地信息學(xué)的發(fā)展將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1-2]。在土地整治過程中應(yīng)用信息技術(shù)，能夠使土地整治建設(shè)過程高效開展，并且對于充分挖掘土地資源、節(jié)約利用土地資源、合理構(gòu)建土地結(jié)構(gòu)及土地生態(tài)化的建設(shè)等具有至關(guān)重要的作用[3]。因此，信息技術(shù)是實施國家科技創(chuàng)新、增強(qiáng)企業(yè)生存能力和競爭力、發(fā)展小康社會的重要舉措和關(guān)鍵手段，對增強(qiáng)智慧國土工程研究具有重要的作用。

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和信息化的發(fā)展，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展。然而，土地工程行業(yè)所應(yīng)用數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜，具有顯著的多元異構(gòu)特征，存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，缺乏數(shù)據(jù)共享交換通道。因此，如何盡快建立一套完整的土地工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，對實現(xiàn)土地工程行業(yè)的信息資源及數(shù)據(jù)交換、共享，引領(lǐng)我國大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定，推動我國土地資源領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。

1 ? ?構(gòu)建土地工程信息化標(biāo)準(zhǔn)的重要性

土地工程實施過程中涉及自然資源、工程建設(shè)、人文社科等多領(lǐng)域，所應(yīng)用數(shù)據(jù)種類繁多，具有顯著的多元異構(gòu)特征，存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，缺乏數(shù)據(jù)共享交換通道[4]。未來，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合氣候、土壤、水、空氣質(zhì)量、工程數(shù)據(jù)、工程設(shè)備、勞動力成本及可用性等方面的多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建土地工程人工智能分析、決策模型平臺，對可開展土地整治的區(qū)域進(jìn)行甄別、預(yù)測，提供整治依據(jù)與整治方案;建立土地整治工程項目中物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化制定調(diào)控和管理措施，促進(jìn)工程項目高效有序?qū)嵤?，從而解決土地工程實施信息、生態(tài)環(huán)境變化信息的不對稱問題，助力數(shù)字土地工程創(chuàng)新發(fā)展[5]。

隨著數(shù)據(jù)制約、技術(shù)制約的逐步解除，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將經(jīng)歷一個快速增長時期，土地工程行業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展也迫在眉睫，如何盡快建立一套完整的土地工程行業(yè)數(shù)據(jù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，有利于進(jìn)一步推動我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建立數(shù)據(jù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，首先需要考慮幾個主要因素，即數(shù)據(jù)的獲取、處理、使用、保護(hù)、交易、共享等，規(guī)范數(shù)據(jù)的使用方式和流程，建立大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，引領(lǐng)大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定，推進(jìn)我國數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展[6]。加強(qiáng)土地工程大數(shù)據(jù)研發(fā)和應(yīng)用，建設(shè)數(shù)字化土地工程平臺，利用大數(shù)據(jù)科學(xué)恢復(fù)土地生態(tài)及夯實生態(tài)文明建設(shè)基礎(chǔ)，為重大國土空間整治項目進(jìn)行預(yù)測、決策和評估。

建立土地工程行業(yè)的數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系，建立土地信息化標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享管理機(jī)制，是落實自然資源信息化“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、信息共享”建設(shè)方針的重要舉措[7]。建設(shè)土地工程信息化規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)體系，能夠使土地工程行業(yè)的信息資源及數(shù)據(jù)得到共享，對于推動土地工程行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用。土地信息數(shù)據(jù)涉及的數(shù)據(jù)領(lǐng)域、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)語義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)格式等多種多樣，數(shù)據(jù)交換、交互的阻力很大，目前已經(jīng)嚴(yán)重制約了土地信息數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用。研究土地信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，已成為保障土地信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量、規(guī)范數(shù)據(jù)內(nèi)容、組織形式、形式轉(zhuǎn)換共享機(jī)制的首要任務(wù)[8-9]。

2 ? ?土地工程信息化的發(fā)展趨勢

當(dāng)前信息化技術(shù)在我國土地整治行業(yè)中已經(jīng)推廣應(yīng)用并取得了一定的成效，但土地工程智能化的發(fā)展越來越受到重視，并是未來行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。目前，土地整治已經(jīng)逐步從單一的規(guī)?；蜗蛸|(zhì)量和生態(tài)環(huán)境整治相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變。因此，土地工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計、施工技術(shù)、后期管理維護(hù)等均將朝向智能化、信息化、生態(tài)化的方向發(fā)展，以實現(xiàn)土地工程智能化的發(fā)展，促進(jìn)土地整治工作的順利進(jìn)行和土地資源的高效持續(xù)利用。

2.1 ? ?實現(xiàn)土地工程智能化發(fā)展

我國城鎮(zhèn)化率達(dá)60%，即60%的人在城里居住或者從事相應(yīng)的工作;在農(nóng)村地區(qū)只有40%，相當(dāng)一部分人（老人和小孩）還不能直接從事生產(chǎn)。現(xiàn)在農(nóng)村勞動力缺乏是突出的問題，因而要求土地必須平整且集中連片，擴(kuò)大規(guī)模以實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。20世紀(jì)50年代初期，日本、韓國和中國臺灣地區(qū)土地狀況和我國現(xiàn)在差不多，但經(jīng)過30～40年的長期整理，小塊并大塊，精心平整，培肥地力，把土地建設(shè)成適合農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的地塊，農(nóng)業(yè)發(fā)展走上了快車道[10-11]。土地整治對于推動農(nóng)業(yè)機(jī)械化的全面推廣應(yīng)用具有重要的作用，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的根是土地，但我國耕地規(guī)模較小，沒有集中連片，未來需要研發(fā)大型的農(nóng)田整治機(jī)械，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械化的速率[11]。

2.2 ? ?信息化技術(shù)與土地生態(tài)化發(fā)展

土地整治技術(shù)的信息化發(fā)展需要多種高新技術(shù)的支持，如遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)、先進(jìn)的定位技術(shù)、整治區(qū)水土重構(gòu)與節(jié)水工程技術(shù)，土壤恢復(fù)、生態(tài)保護(hù)以及土地精細(xì)化管理等技術(shù)，將這些技術(shù)綜合運用于土地整治工作中，才確保了項目從立項、規(guī)劃到實施以及后期驗收評價環(huán)節(jié)的信息化操作，也使土地整治項目的信息化發(fā)展能科學(xué)有序進(jìn)行[12]。在土地整治過程中，通過綜合考慮土地類型、整治目標(biāo)、社會活動等因素，結(jié)合適合的信息化技術(shù)制定針對性的整治規(guī)劃和設(shè)計，最大程度地提升土地整治效率和土地資源利用率。不僅如此，由于土地整治的目標(biāo)不再局限于其利用率的提升，對生態(tài)環(huán)境的建設(shè)受到更多的重視，需要利用信息技術(shù)優(yōu)化和完善生態(tài)型、高效型的土地整治技術(shù)。利用信息化技術(shù)實現(xiàn)節(jié)水節(jié)土、土地生態(tài)化治理，從而提升土地資源利用效率，提升土地質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及實現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用[3]。

我國土地資源信息技術(shù)的發(fā)展過程存在一些問題，例如缺乏集成，耕地保護(hù)可持續(xù)創(chuàng)新不足，對土地利用關(guān)系演化機(jī)制的研究缺乏，土地綜合功能的開發(fā)滯后等。今后，處理好信息化技術(shù)、土地生態(tài)化的發(fā)展與土地資源安全之間的關(guān)系，對于土地資源安全戰(zhàn)略目標(biāo)的落實具有積極的推動作用。耕地資源安全、土地高效利用、土地生態(tài)安全等三方面內(nèi)容是當(dāng)前我國土地工程研究亟需解決的安全問題，按照全產(chǎn)業(yè)鏈、全創(chuàng)新鏈的原則，整體設(shè)計、系統(tǒng)提供維護(hù)土地資源安全的解決方案，向土地資源要生存、要保障、要安全[1，6]。土地整治項目的智能監(jiān)測和綜合性監(jiān)管、衛(wèi)星遙感技術(shù)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和上報、監(jiān)測形式的可視化等，為土地工程的建設(shè)和實施提供了技術(shù)支撐和便利條件[12]。

3 ? ?結(jié)語

綜上所述，土地工程信息技術(shù)的應(yīng)用是未來土地資源行業(yè)發(fā)展的迫切需求。構(gòu)建土地工程行業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享交換通道;加強(qiáng)土地工程大數(shù)據(jù)研發(fā)和應(yīng)用，建設(shè)數(shù)字化土地工程平臺，為重大國土空間整治項目進(jìn)行預(yù)測、決策和評估;找準(zhǔn)土地機(jī)械化發(fā)展的攻關(guān)目標(biāo)，積極研發(fā)土地智能裝備，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用，是未來土地工程研究的三大重要課題。未來，信息化技術(shù)必將在土地工程行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用，并且為我國土地資源的集約利用和土地整治工作的順利開展作出重大的貢獻(xiàn)，推動土地工程行業(yè)快速發(fā)展，為國家的土地資源可持續(xù)利用提供強(qiáng)力的技術(shù)支撐。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 曾德洛.我國土地整治研究動態(tài)與發(fā)展趨勢探討[J].江西建材，2014（13）：29-30.

[2] 苗劍萍.土地管理信息化方案與策略研究[J].黑龍江科技信息，2014（8）：146.

[3] 盛海波.土地整治工程信息化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（13）：197-198.

[4] 鄭新奇，胡業(yè)翠，張春曉，等.中國土地信息學(xué)30年發(fā)展研究[J].中國土地科學(xué)，2018，32（1）：90-96.

[5] 盛海波.土地整治工程信息化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].智能與信息化，2019（7）：197-198.

[6] 古志新.推進(jìn)土地整理信息化建設(shè)對策研究[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2008（5）：107-109.

[7] 許堅，白曉飛，劉愛霞，等.土地信息技術(shù)的創(chuàng)新和土地科學(xué)技術(shù)發(fā)展：2006年中國土地學(xué)會學(xué)術(shù)年會綜述[J].中國土地科學(xué)，2007，21（1）：78-80.

[8] 趙春江.我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)與任務(wù)[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2019（7）：4-6.

[9] 胡振琪，王曉彤，張冰松，等.2018年土地科學(xué)研究重點進(jìn)展評述及2019年展望：土地工程與信息技術(shù)分報告[J].中國土地科學(xué)，2019，33（2）：102-110.

[10] 陳學(xué)庚.科技創(chuàng)新開拓農(nóng)業(yè)機(jī)械化新篇章[J].中國農(nóng)村科技，2019（5）：30-35.

[11] 梁榮慶，陳學(xué)庚，張炳成，等.新疆棉田殘膜回收方式及資源化再利用現(xiàn)狀問題與對策[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2019，35（16）：1-13.

[12] 張正明，張志勛，常永青，等.土地利用遙感信息提取關(guān)鍵技術(shù)探討[J].測繪通報，2018（5）：97-101.