土地調(diào)查中3S技術(shù)的集成應(yīng)用

摘要：當(dāng)前，我國的土地資源利用問題逐漸加劇，部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)資源緊缺的現(xiàn)象。要基于準(zhǔn)確的土地調(diào)查數(shù)據(jù)信息開展土地空間規(guī)劃和管理等工作，全面提升土地資源的利用率。3S技術(shù)的集成應(yīng)用效果十分顯著，不僅能夠提升土地調(diào)查的效率和質(zhì)量，還能有效降低土地調(diào)查的成本。鑒于此，重點研究3S技術(shù)在土地調(diào)查中的集成應(yīng)用方法，以期發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢，提高土地調(diào)查質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：土地調(diào)查3S技術(shù)IKONOS衛(wèi)星圖像分辨率

IntegratedApplicationof3STechnologyinLandSurvey

HESiming

PingxiangNaturalResourceReserveCenter，Pingxiang，JiangxiProvince，337000China

Abstract：Currently，theproblemoflandresourceutilizationinChinaisgraduallyintensifying，andsomeregionshavealreadyexperiencedashortageofresources.Itisnecessarytocarryoutlandspatialplanningandmanagementbasedonaccuratelandsurveydatainformation，andcomprehensivelyimprovetheutilizationrateoflandresources.Theintegrated applicationeffectof3Stechnologyisverysignificant，whichcannotonlyimprovetheefficiencyandqualityoflandsurvey，butalsoeffectivelyreducethecostoflandsurvey.Inviewofthis，itfocusesonresearching theintegratedapplicationmethodsof3Stechnologyinlandsurvey，inordertoleveragetheirrespectivetechnologicaladvantagesandimprovethequalityoflandsurvey.

KeyWords：Landsurvey;3Stechnology;IKONOSsatellite;Imageresolution

在我國的國土資源信息化建設(shè)中，3S技術(shù)發(fā)揮著不可取代的作用，3S技術(shù)是遙感（RemoteSensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，GIS）、全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem，GPS）的統(tǒng)稱，其不僅能夠提升土地調(diào)查的信息化水平，還能避免因人為因素引發(fā)的誤差問題，可為土地調(diào)查工作提供強有力的技術(shù)支撐。特別是在土地空間規(guī)劃需求不斷加大的形勢下，唯有提高土地調(diào)查的效率和質(zhì)量方能為土地空間規(guī)劃工作創(chuàng)造良好的條件，提高土地空間規(guī)劃效果。因此，對3S技術(shù)在土地調(diào)查工作中的集成應(yīng)用展開研究具有極為現(xiàn)實的意義。

1土地調(diào)查中3S技術(shù)的集成應(yīng)用優(yōu)勢

從現(xiàn)階段來看，3S技術(shù)已經(jīng)逐步成為國土資源管理中的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容，在多種高新技術(shù)的集成應(yīng)用下，為土地調(diào)查工作創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。3S技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用不僅能夠提升土地調(diào)查的整體效率，還能避免因人為調(diào)查導(dǎo)致的誤差，且起到降低土地調(diào)查成本和提高調(diào)查結(jié)果準(zhǔn)確性的作用，實際應(yīng)用中發(fā)揮了獨特的技術(shù)優(yōu)勢，具體表現(xiàn)如下。

1.1RS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

基于RS技術(shù)，相關(guān)工作人員可以及時準(zhǔn)確地獲取土地調(diào)查范圍內(nèi)的影像資料，實現(xiàn)對土地利用狀況的全面了解。在以往的土地調(diào)查工作中，相關(guān)人員需要到現(xiàn)場采集土地信息，相對來說，信息獲取效率偏低，且前期投入較大，很難保障采集信息的時效性，而RS技術(shù)的應(yīng)用能夠代替外業(yè)人員完成土地信息的采集工作，不僅減輕了外業(yè)作業(yè)的壓力，也很大程度上降低了土地調(diào)查的成本。在該項技術(shù)不斷應(yīng)用和發(fā)展的形勢下，所獲取的影像信息更加高清，土地信息采集的精確度也隨之提升，可以準(zhǔn)確獲取土地利用信息[1]。

1.2GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

GPS技術(shù)能夠全時段不間斷地獲取土地的實時空間信息，支持全天候作業(yè)，且能夠?qū)@取的信息及時同步到土地信息管理系統(tǒng)中，通過建立土地信息數(shù)據(jù)庫，可實現(xiàn)對土地調(diào)查信息的高效管理。此項技術(shù)的應(yīng)用不僅省去了不必要的外業(yè)作業(yè)，也簡化了土地調(diào)查的流程，尤其是在現(xiàn)代研發(fā)的全球定位系統(tǒng)中，衛(wèi)星技術(shù)水平更高，地面接收機也呈現(xiàn)精密化和自動化的發(fā)展趨勢，使衛(wèi)星信號強度和精密度均有所提升，在靜態(tài)定位中的精度已經(jīng)達到毫米級，在土地調(diào)查中發(fā)揮的作用不可忽視。

1.3GIS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

GIS技術(shù)屬于一個集地理數(shù)據(jù)處理、空間數(shù)據(jù)管理和土地信息數(shù)據(jù)儲存于一體的綜合應(yīng)用技術(shù)，能夠為土地調(diào)查工作提供可靠的技術(shù)支撐。此外，在該項技術(shù)的作用下，可以形成精度更加準(zhǔn)確的土地測繪圖，與以往的成圖技術(shù)相比，無論是成圖效率，還是成圖效果均表現(xiàn)得更加突出。GIS技術(shù)與RS和GPS技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能夠準(zhǔn)確獲取土地信息并對采集的土地信息進行集中處理，形成土地測繪圖，這整個過程中均依靠技術(shù)和軟件來完成，相對來說成圖周期較短，土地調(diào)查中的人工成本投入較小[2]。與此同時，3S技術(shù)在長期應(yīng)用下技術(shù)水平得到穩(wěn)步提升，土地調(diào)查結(jié)果的精度更高，最重要的是，支持土地調(diào)查信息的高效提取與修改，為后期的土地資源管理也提供了技術(shù)保障。

23S技術(shù)在土地調(diào)查中的集成應(yīng)用表現(xiàn)

2.1RS技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用

RS技術(shù)具備覆蓋面積廣和抗干擾能力強等應(yīng)用特點，可以實現(xiàn)對地面信息的全面高效獲取，且具備瞬時成像功能，可將獲取到的土地信息及時回傳給土地信息處理和管理系統(tǒng)，因此，相對來說土地調(diào)查的效率偏高。這里將IKONO遙感成像技術(shù)作為調(diào)查底圖的主要方式。

2.1.1數(shù)據(jù)源選擇

根據(jù)土地調(diào)查的工作需要，將遙感測量的精度確認為1：10000，且利用PCI，ArcGIS10.1軟件進行衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)處理?；谶b測測量的精度要求，決定選用IKONOS衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)來解譯土地調(diào)查的數(shù)據(jù)源。這主要是由于該衛(wèi)星屬于光學(xué)遙感衛(wèi)星，分辨率相對較高，且同時擁有4個多光譜波段和1個全色波段，分辨率分別是4m和0.82m，基本能夠滿足遙感測量需求。IKONOS衛(wèi)星成像參數(shù)如表1所示。

2.1.2數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理過程可分為5個階段，具體內(nèi)容如下。

第一階段是對波段的組合處理。根據(jù)遙感圖像數(shù)據(jù)的信息特征可以對土地調(diào)查中的土地分類狀況加以明確，可以將遙感圖像數(shù)據(jù)作為有效分類土地的重要條件。為此，對于遙感圖像的處理至關(guān)重要，其關(guān)系到后續(xù)影像解譯的精度。通過多波段信息的有效組合可以形成色彩更加豐富和飽滿的圖像信息，能夠凸顯出地物的紋理特征，同時借助可見光波段以及紅外波段信息可以精確辨別地物類型，保障土地調(diào)查信息的準(zhǔn)確性。為了保障影像信息更加接近人的視覺習(xí)慣，色彩與地物特點相符，可以利用紅、綠和藍的波段組合形式對獲取的圖像進行預(yù)處理[3]。

第二階段是幾何校正處理。在遙感成像的過程中會由于地物高差和起伏變化造成影像畸變現(xiàn)象，致使成像效果受到一定影響，為了保障成像質(zhì)量，須采取幾何校正措施，對圖像數(shù)據(jù)進行有效糾正，使其形成高質(zhì)量的平面投影。一般來說，根據(jù)已有的地形圖數(shù)據(jù)進行校正處理，即利用ERDAS軟件中變換模型定義方法，從IKONOS影像中提取多個地形變化的控制點，通過二次多項模型與已有的影像信息進行視窗踩點模式校正可得到更加精準(zhǔn)的地形圖信息。

第三階段是正射校正處理。進行中心投影時，產(chǎn)生的圖像信息不可避免地會因地面高程的差異而產(chǎn)生像點位移問題。而采用IKONOS衛(wèi)星成像技術(shù)時，選用的是多中心投影方式，像點位移問題也會更加突出。當(dāng)對山區(qū)進行土地調(diào)查時，山地起伏偏大，造成嚴(yán)重的像點位移現(xiàn)象，為有效降低此類問題對土地調(diào)查結(jié)果的影響，需要基于原始的土地調(diào)查底圖進行正射校正，并在特定位置上詳細標(biāo)注解譯。

第四階段，是對圖像的融合處理。為能獲取分辨力較高的圖像信息，要有意識地增加室內(nèi)解譯的精度。主要方法為將空間分辨率和光譜分辨率不同的圖像信息融合在一起，借助多種融合手段提高成像質(zhì)量，常見的融合方法有HIS彩色空間變換融合法和元坐標(biāo)融合法等。進行IKONOS的多光譜和全色波段圖像融合的難度較低，只需借助專用的軟件融合技術(shù)和算法便可完成圖像融合操作，且后期獲取的圖像效果較好，能夠滿足土地調(diào)查的基本需求。融合后獲取的圖像信息既保留了多光譜下的特征，又具備空間圖像信息，且分辨率在1m左右，地物紋理特征明顯，可以直觀地展現(xiàn)地物類型[4]。

第五階段，圖像增強處理。進行圖像增強處理的主要目的是突出圖像中的關(guān)鍵地物特征，提高圖像的局部特性，使其更加準(zhǔn)確地反饋土地調(diào)查信息。通過對圖像的增強處理，可使圖像中的地物輪廓和細節(jié)更加清晰，強調(diào)不同地物的特征差距，使圖像信息更具層次感，圖像信息質(zhì)量得到有效提升，信息更加充足，有助于對地物類型的高效判斷。通?？梢圆扇≈狈綀D均衡化措施對圖像進行增強處理，以便于相關(guān)土地調(diào)查和管理者能夠獲取準(zhǔn)確的土地信息。

2.1.3遙感圖像信息的提取與解譯

首先，要建立起解譯標(biāo)志，這是對遙感圖像進行判讀的關(guān)鍵一環(huán)，選取解譯標(biāo)志的質(zhì)量決定了土地利用分類調(diào)查結(jié)果的精度?；诘乇淼匚锏妮椛湫畔?、光譜信息及幾何信息能夠形成不同的遙感圖像，主要是通過形狀、亮度、紋理、色調(diào)和結(jié)構(gòu)等來表現(xiàn)不同的地物特征，建立解譯標(biāo)志時，可以參照國家土地利用分類的標(biāo)準(zhǔn)。其次，遙感圖像的解譯。將遙感圖像信息作為主要依據(jù)，結(jié)合解譯標(biāo)志來獲取相關(guān)地物信息，具體工作中需要遵循先易后難和循序漸進的解譯原則，先完成區(qū)域解譯再完成局部解譯。最后，個別解譯，使圖像信息被逐層深化，形成與人的目視習(xí)慣相符的土地信息圖[5]。

2.2GIS與GPS技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用

GPS技術(shù)在土地調(diào)查中的應(yīng)用可以有效彌補RS技術(shù)應(yīng)用層面的不足，即能夠解決因受到陰影影響而產(chǎn)生的地物邊界不清晰問題，使地塊范圍劃分及線狀、零星地物位置邊線得到準(zhǔn)確定位。借助GPS定位系統(tǒng)對地物邊界及各類地物范圍進行有效定位，可以補充遙感圖像信息，使其內(nèi)容更加豐富和精確，為土地調(diào)查創(chuàng)造良好的技術(shù)條件。

GIS技術(shù)在土地調(diào)查中的作用表現(xiàn)為對各類外業(yè)實測數(shù)據(jù)和遙感圖像信息的同步與管理，并且形成數(shù)字化圖像，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)圖層和土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)崿F(xiàn)對土地調(diào)查信息的在線編輯，尤其是可以對地物邊界進行多圖層描繪，產(chǎn)生不同的空間數(shù)據(jù)集，此種形勢下，相關(guān)土地調(diào)查人員可以借助專業(yè)的ARCGIS軟件對土地信息進行統(tǒng)計分析，匯總土地利用分類結(jié)果，使土地調(diào)查數(shù)據(jù)更加完善，更具利用價值，為土地空間規(guī)劃和土地利用管理等工作提供可靠數(shù)據(jù)參考?？梢?，3S技術(shù)的集成應(yīng)用可以彌補各自技術(shù)應(yīng)用方面的不足，尤其是在土地調(diào)查工作中的應(yīng)用，可以形成相互促進和互為補充的關(guān)系，能夠進一步提升土地調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性，為后期的土地資源和空間開發(fā)利用等工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

3結(jié)語

各種高新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展為土地資源管理事業(yè)的提供了可靠的技術(shù)支撐，其中，3S技術(shù)的集成應(yīng)用可以為土地調(diào)查的全過程提供有效服務(wù)。通過對遙感圖像的獲取、地物信息的準(zhǔn)確定位和對各類土地信息的高效處理與管理，可顯著提升土地調(diào)查信息的利用效果，使其更好地助力土地資源管理事業(yè)的發(fā)展。因此，今后仍需不斷加深對3S技術(shù)集成應(yīng)用方法的研究力度，通過不斷積累應(yīng)用經(jīng)驗彌補短板與不足，有效推動土地調(diào)查工作的信息化建設(shè)進程，借助多種技術(shù)成果強化土地調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，使其為土地空間的規(guī)劃及土地資源的管理等工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持，為后續(xù)的城市化建設(shè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]張華劍，姚勁，張建國.3S技術(shù)在縣域水利工程用地劃界中的應(yīng)用[J].地理空間信息，2022，20（8）：139-142.

[2]韓穎新.3S技術(shù)在土地監(jiān)測調(diào)查工作中的綜合應(yīng)用[J].中國高新科技，2022（6）：153-154.

[3]王海平.3S集成技術(shù)在征地和房屋拆遷測繪中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2021（24）：32-33.

[4]高耳.襄陽高新區(qū)土地高效利用評價及信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2023.

[5]辛炳夏.基于遙感技術(shù)的黑土區(qū)田塊尺度精準(zhǔn)管理分區(qū)研究[D].荊州：長江大學(xué)，2024.