淺析3S集成技術在土地資源調(diào)查中的應用

虎志偉

摘要：近年來，對我國土地資源調(diào)查中，由于研究周期長，研究手段落后，傳統(tǒng)研究技術的監(jiān)測精確度和動態(tài)監(jiān)測的要求已經(jīng)無法滿足目前的需要，嚴重影響了地面提升過程。隨著GPS、RS和GIS技術的深入研究和探索，它已逐漸應用于土地調(diào)查領域。本文簡要介紹了3S技術的基本概念和3S技術在土地資源調(diào)查中的基本應用。

關鍵詞：3S 集成技術;土地資源調(diào)查;應用

土地資源的合理利用才能保障人們的基本生活，只有在基于土地資源合理利用的基礎上才能夠繼續(xù)發(fā)展。土地資源的分布和信息領域，如數(shù)量和質(zhì)量，關系到中國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，對土地資源不定期的研究分析是當代必須面臨的問題。3S技術的應用可以利用計算機技術對土地資源進行調(diào)查，獲取地面信息。但是，如何將3S技術進行高效的利用在土地資源檢測管理上，是當前面臨的重大難題。

1、集成技術3S的構成

科技在不斷的進步，全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術（RS）在我國土地資源研究中得到了廣泛的應用。其各自的技術特點和范圍都在陸地資源的空間定位、信息收集、編輯和存儲以及后續(xù)測量變化的自動監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用。具體應用如下：

GPS監(jiān)測系統(tǒng)可以隨時提供目標空間位置坐標，對于土地資源的調(diào)查具有很大的輔助作用，改變測量的空間信息記錄和測量控制;GIS可以進行數(shù)據(jù)錄入、存儲、分析、咨詢和后續(xù)決策。在土地資源的勘測過程中，GPS系統(tǒng)主要負責內(nèi)部勘測工作，如對土地資源信息的存儲、數(shù)據(jù)錄入與轉(zhuǎn)換匯總、土地面積測量、升力系數(shù)測量等。遙感可以實時、快速地為用戶提供改變大面積地表特征的參數(shù)和物理環(huán)境保護信息。

GPS技術、RS技術和GIS技術相互輔助組合，被稱為3S集成技術。將擁有GIS系統(tǒng)的筆記本和GPS接收機實現(xiàn)集成，實現(xiàn)了從筆記本電腦實際導入GPS數(shù)據(jù)。然后使用筆記本上的GIS系統(tǒng)實時導航、查閱、存儲和放大底圖，數(shù)據(jù)修改、編輯和將在辦公室繁重的編輯任務都將會被取代簡化，并且運輸成本更低。作為一個有機的整體，3S技術對土地資源可以進行更好的調(diào)查和分配利用。

2、3S集成技術在地球資源調(diào)查中的應用分析

2.1基于GPS/GIS的土壤變化信息采集與處理

在土地資源研究過程中，將PDA技術、GPS和GIS技術相結合，建立了一套土地變化操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集、對信息的編輯和存儲、辦公操作系統(tǒng)的手動處理、數(shù)據(jù)更新等，技能提高信息采集處理的效率，也降低了成本，為了使GPS 定位系統(tǒng)的精確度更高，我們還需要構建一個基于PC的GIS平臺，在該平臺上執(zhí)行變更調(diào)查結果的更改和成果輸出，然后生成土地變更業(yè)務處理系統(tǒng)。

2.2 GPS 載波相位差分定位模型

該技術的工作原理是通過基準站將數(shù)據(jù)連接，將觀測到的協(xié)調(diào)信息和其他觀測值傳輸?shù)绞褂玫呐_站，然后將基準站的傳輸相位與GPS衛(wèi)星的傳輸相位相結合，形成相位差的觀測值。在土地資源調(diào)查中，建立了差分相位GPS定位模型，將兩個臺站的觀測值用不同的處理方式進行處理，得到了精度到厘米的臺站三維坐標，才能夠進一步對土地資源進行測量。

2.3周跳檢測與修復技術研究

在GPS數(shù)據(jù)處理中，確定因衛(wèi)星干擾和反干擾丟失而導致的周跳并獲取正確的計數(shù)是一項關鍵技術。利用多項式調(diào)整法或高階差分法可以解決檢測次數(shù)大于三個周期的周跳檢測與修復問題。但是接受振蕩器會對這個過程造成一定程度上的影響，將同一接收器接受不同信號的振蕩器會有相同影響這一特性，進而提高觀測值的精確度。

2.4根據(jù)遙感數(shù)據(jù)快速更新土壤利用變化信息

本文根據(jù)現(xiàn)有遙感數(shù)據(jù)和土壤利用現(xiàn)狀，對單時相態(tài)遙感和多相時態(tài)遙感技術進行研究，可以及時更新數(shù)據(jù)庫信息，并進行土壤利用分析和研究，圍繞現(xiàn)有數(shù)據(jù)和設施實現(xiàn)土地利用信息的自動高效獲取，實現(xiàn)土地利用圖的快速更新，通過變化信息進行自動檢測是該研究項目的關鍵技術。

在遙感相機可用的前提下，可以實現(xiàn)土地資源的分布圖的實時更新，實現(xiàn)了土地變化信息的自動更新方法。具體操作方法是先將土地利用圖與遙感影像疊加，確定新影像中沒有變化部分的土地資源，并將其相關類別標出，以統(tǒng)計信息為基礎，建立土地遙感知識庫，以土壤利用類型信息為參考依據(jù)，以土地利用圖的位置單元為單位，將二者結合，計算圖像中相應的統(tǒng)計值，與資料庫中的數(shù)據(jù)信息進行對比分析，指出變化的具體不同。

2.5通過遙感使用高空間分辨率攝影數(shù)據(jù)

在我國常規(guī)土壤利用調(diào)查中，應以高分辨率遙感數(shù)據(jù)為主要技術手段，將土地資源的利用信息的數(shù)據(jù)處理更加方便快捷?；谀壳暗默F(xiàn)狀，遙感數(shù)據(jù)光譜特征的自動識別日趨成熟，在陸地資源研究中應利用高分辨率的影像數(shù)據(jù)來識別土壤利用現(xiàn)狀信息，這是3S集成技術發(fā)展的一個應用。

3、3S 技術在國土資源調(diào)查中的問題與展望

空間定位技術作為土地資源測量的主要手段，廣泛應用于地質(zhì)、石油、測繪、軍事、規(guī)劃、土地、工程、建筑等領域。然而，我國的土地資源利用還存在以下三點值得探究：一是技術進步速度慢，研究范圍窄。該技術應用在我國的各個行業(yè)領域還不夠成熟，無法在許多行業(yè)實施。因此，對3S技術的深入研究，還是當前面臨的困難，加大3S技術的應用范圍。二是技術水平滯后。與西歐國家相比之下，我國對3S技術的應用還略顯不足，技術范圍和技術層次還需要進一步的提高。第三，質(zhì)量下降。為了繼續(xù)使用技術，中國對技術質(zhì)量的要求并不嚴格，這導致了中國技術質(zhì)量的嚴重下降。未來，中國3S技術將取得重大成果，特別是在國土資源研究方面，檢測與計算機技術相關的3S技術，結合中國多學科技術和地理信息，提高中國土地資源調(diào)查水平。

4、結論

總之，土地資源不僅是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，也是一個國家建設的基本要素之一。對土地資源進行綜合有效的管理，才是實現(xiàn)我國偉大復興計劃的必經(jīng)之路。土地資源的調(diào)查是對我國土地資源概況了解的唯一方法。在集成技術3S應用的基礎上，結合國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)在其技術支持下的技術流程，特別是加強高精尖技術的研究發(fā)展，結合3S技術在國土資源調(diào)查中的運行模式和運行方法的分析，為今后我國國土資源調(diào)查提供了主要的技術支持和方法。

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