“3S”技术与土地利用调查

摘 要：介绍了“3S”技术的概念与特点，分析其在土地利用调查中的作用，并探讨其在土地利用变更调查、土地执法监察和和土地动态监测中的应用。

关键词：“3S”技术 土地利用调查 应用

中图分类号：P205 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0023-01

1 传统土地利用变更的局限性

我国第一次土地利用详查开始于20世纪80年代至90年代，只采用了部分遥感和地面调查的技术，以手工操作为主，现代信息技术应用程度不高。为了保持土地利用数据资料的现势性，每年都要开展土地变更调查工作，即对每年发生变化的土地利用类型和土地权属界线等进行调查。传统的土地利用变更以人力实地测绘为主，技术手段落后，存在一定的局限性，如调查工作量大、变更时间长、所调查的数据现势性不强，常落后于实际的土地利用现状、调查数据的准确性和可靠性难以保证等，同时土地利用的信息大部分都是以纸质地图、资料进行保存，不利于查阅和变更，不能够直接为土地规划、城市规划、环境规划等领域使用，土地信息利用率低。随着空间信息技术的快速发展，尤其是“3S”技术在土地管理行业的应用，显示出传统测绘无法比拟的优越性，为土地利用变更调查提供了新的思路和新的方法。

2 “3S”技术与土地利用调查

（1）3S技术。

“3S”是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球卫星定位系统（GPS）的英文缩写的简称。其中RS用于实时、快速地提供大面积地物及其周边环境的几何与物理信息及各种变化参数，是获取土地信息的主要手段，具有极高的空间时间分辨率。GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置，为所获取的空间及属性信息提供实时的地理定位及地面高程模型。GIS则是综合处理与分析多源时空数据的理想平台，它能够把现实生活中的种种信息有机地与反映地理位置的图形信息结合在一起，可根据查询与分析将信息真实、直观地展示在用户面前，也可将分析决策模型处理结果提交各级管理部门决策时参考。在3S集成中，GIS是核心。RS与GPS为GIS提供高质量的空间数据，而GIS则是综合处理这些数据的平台，并且反过来指导RS与GPS的数据采集，它们是一个有机的整体[2]。随着“3S”技术的发展，以及近几年高分辨遥感图像的商业化，使得迅速获取数据、缩短成图和更新周期及降低成本成为可能，为土地更新提供了快速、可靠的新数据源[1]。

（2）“3S”技术在土地利用调查中的作用

遥感影像作为土地利用调查重要的数据来源，目前可用于土地调查的卫星数据源有SPOT5、IKONOS、Quickbird等，它们具有较高的空间分辨率和时间分辨率，能够准确反映土地利用状况，依据专业软件制作成不同比例尺的正射影像图。由于目前遥感影像的计算机自动分类技术不高，难以达到应用的需求，因此在土地利用调查中主要依靠人的经验和专业知识，对经过处理后的正射影像，采用人工目视解译法对遥感影像进行预判读并矢量化，大大提高了土地利用调查的速度。

GPS具有定位精度高、实时定位、速度快等特点，可为遥感数据提供空间坐标及建立实况数据库，提高遥感数据分析和管理能力[3]。在土地利用调查中显示出常规测量定位无法比拟的优势，在遥感影像判读过程中，对于土地利用变化不大的情况，可以直接判读图斑的界线、权属的界址点和现状地物的位置等地物地貌，但是对于变化较大的情况，特别是经济发展较快，新增地物较多的情况下，利用遥感影像判读比较困难，这就需要借助于GPS技术进行准确的定位。

GIS在土地利用调查中主要是利用GIS软件，实现遥感影像的人机交互判读，勾绘出特征明显的地类界线、权属界线和线状地物等，将其矢量化成图，完成图斑空间数据及属性数据的采集，编辑修改所获取的数据，保障数据质量，建立空间数据库，完成信息汇总，形成土地利用数据库，把土地利用调查的资料统一管理起来，进行各种查询与分析，准确地把土地调查的内容做统计分析处理，以各种图表图形的方式进行展示，为土地利用管理服务。

3 “3S”技术应用展望

“3S”技术在第二次土地利用调查中显示了优势，为更好地服务土地调查，提高土地资源开发利用的科学性和合理性，需要不断利用RS、GIS、GPS等技术，促进“3S”技术集成的应用。

（1）土地变更调查时在土地详查完成后，不定期地检查土地的数量、质量、分布、权属利用状况，总结其动态变化规律，更好地进行土地管理，是土地详查的延续，时保持土地详查数据现势性的重要手段[4]。随着第二次土地利用现状调查的逐步完成，取得了信息丰富，手段先进、内容详实可靠的成果后，需要保持其现势性，因此，后续变更调查的重要性也就凸显了出来。通过获取的遥感影像进行处理后，与土地利用更新调查时的数据进行叠加分析，利用GIS软件，准确的反映变化的范围、地类、数据等，实现快速、准确的变更效果，解决了常规变更方法工作量大、变更不到位的问题。

（2）土地执法监察是严格土地管理的重要环节，利用RS快速获取地面宏观信息的技术手段，结合GIS技术，对不同时间的遥感影像数据进行叠加，分析土地利用类型的变化，可以准确、客观、及时得到土地利用现状信息，实现对土地利用的高效监管。传统的依靠巡查已经难以适应现代土地执法监察工作实际需要，在现代土地执法监察中，利用拟巡查区域最新遥感影像与同区域上轮巡查定论的影像进行对比，快速发现各类新增建设用地的位置，结合GIS土地利用现状和历史数据库、空间和属性数据库、GPS技术，锁定违法违规用地的可疑图斑，派员实地巡查、取证、最终确定可疑图斑是否属于违法用地，能够确保违法用地行为早发现、早报告、早制止、早查处，有效避免核查结果错报、漏报、瞒报，为提高土地执法监察水平和提高执法监管力度，提高土地管理水平奠定技术基础。

（3）土地利用动态监测是及时、准确掌握土地利用状况，为政府以及各级土地管理部门制定管理政策、落实各项管理措施提供科学依据的重要手段。由于遥感对地观测技术具有覆盖面广、宏观性强、快速、多时相等特点，已广泛应用于获取和提取各类土地信息。RS数据是监测土地资源成败的主要因素，是构成监测系统的重要组成部分，监测系统的核心是GIS数据库，各类空间数据经过纠正、转换、处理后以某种格式存放在数据库中。GIS使用查询、显示、分析、决策功能进行搜寻、叠加、筛选等，便可实现土地利用动态监测。

参考文献

[1]张东明，赵俊三，赵文亮.“3S”技术支持下的土地利用变更调查技术方法研究[J].昆明冶金高等专科学校学报，2007，23（5）：36-41.

[2]汤育红，何永健.3S技术集成在土地调查中的应用[J].测绘与空间地理信息，2008，31（5）：95-97，100.

[3]陈会明.“3S”在土地利用调查中的应用[J].安徽农学通报，2009，15（21）：169-170.

[4]桂德竹，张成成，李钢，等.“3S”集成技术在“精准土地”调查中的应用研究[J].测绘科学，2007，32（4）：155-157.