3S技术集成在土地利用更新调查中的应用

郇轶中

摘要：3s技术的集成在土地管理中具有广阔的应用前景，本文结合3S技术所具有的特点，以及对土地的利用状况，探讨了在土地利用更新调查之中所应用的3S技术，并具体阐述了将3S技术作为基础的，土地更新的技术内容以及在土地利用更新的各个环节中所实现的3S技术内容。

关键词：GIS；RS；GPS；“3S”集成技术；土地利用变更调查

1 背景

随着近几年经济的快速发展，全国的土地利用状况产生了非常大的变化，渐渐增加了人地之间产生的矛盾，为了对耕地进行有效保护，对土地合理利用，必须对于各种土地的利用情况、分布情况以及面积进行有效调查。在刚刚开始调查的时候，采用的技术手段比较落后，另外每年的变更调查没有办法做到图、数据以及实地情况的协调，如今已经拥有的土地利用现状的数据以及数据库的精准度无法与如今的工作要求相符合，为了彻查各种土地的分布情况、利用情况以及面积情况，可以利用3S技术，提高统计以及调查的精度，使图、数据以及实地的一致性得到实现。

在现代科学技术渐渐成熟的过程中，全球定位技术以及航空航天的遥感技术使获取土地信息的准确性以及效率得到大大提高，地理信息技术的进步以及网络技术的进步，完善了获取、存储、共享以及传输土地信息的手段，这些在土地更新调查的过程中，都打下了非常坚实的基础。

2 “3S”技术不同作用

2.1 土地利用变更调查中的RS技术

遥感（RS）是指一切无接触的远距离的探测技术。其优点在于能够丰富的反映地面信息，有着较大的覆盖面积，较强的实时性以及周期性，费用比较低廉等各个方面的特点。获取土地信息的重要手段就是RS。

通过RS展开土地利用变化调查的步骤如下：第一步要展开RS影像处理，然后将基础数据和RS影像进行叠加产生变化， 最后通过GIS 平台进行变更。

在进行遥感图像分类的过程，也就是把图像像元作为基础的数据文件值，把像元进行归类，并成有限的几种数据集或者类型等级的过程，依照能否对于先验知识进行合理使用，可以划分成监督分类和非监督分类。

2.2 土地利用变更调查中的GPS技术

在调查土地利用变化的过程中，遥感技术的准确度无法满足定性测量以及定量测量一切变化区域的过程，在通过遥感发现一些土地利用类型产生了变化之后，应当使用GPS对于边界进行准确测量。一些比方说权属、零星地物以及线状地物的宽度等内容，在影像资料中无法清晰现实，就能够在GPS技术的指引下，准确确认其内容。用GPS 接收机收到实地获取变化地块的数据， 方便又经济。

GPS 的测量方式分为动态以及静态两种，因为静态的测量方式有着较长的工作周期，且没有较高的工作效率，所以说在土地利用数据库产生变化的过程中，应当采取GIS型方式展开动态的数据采集。通过GPS的实时定位，能够发现在图中可以调查到的图斑位置，并对其位置展开准确定位。

数据采集流程包括：测量前的准备工作、现有测绘控制网的评价与加密、测量中数据组织与编码、基准站的建设、变化图斑的识别与标识、利用移动站GPS接收机采集数据、内业差分处理。

2.3 土地利用变更调查中的GIS技术

地理信息系统（GIS）的组成是用户、计算机系统以及地理数据，利用集成、分析、检索、储存以及操作地理数据，能够产生各方面的地理信息，从而在土地利用、交通运输、环境监测、经济建设以及城市规划，和政府各个部分在行政管理各方面提供一定的指导，在规划管理以及工程设计的过程中提供相应的服务内容。

在土地方面，GIS的应用方式是土地信息系统的建立，从而在一定区域内，管理利用以及规划土地，通过各种空间分析技术的使用，能够处理数据库之中存在的一些原始数据，从而得到新的数据集，作为进行空间决策的基础。在GIS之中存在的空间分析功能，能够揭示并分析地理特征之间存在的空间模式以及相互之间的关系，从而产生很多新的知识和信息内容，对于实现土地的评价、规划以及调查，和利用动态监测进行的预测、决策以及综合评价等活动有非常重要的意义。

通过GIS技术调查土地利用以及土地更新情况，在处理数据的过程中有着省时省力、速度快以及智能化处理等方面的优点。

3 “3S”技术集成的应用

3.1 土地变更调查中的GIS与RS集成

如今，RS以及GIS集成的实现方式主要有“分开但平行的结合”、“表面无缝的结合”和“整体的集成”三种模式。对GIS而言，遥感主要为GIS提供大面积的实时数据源；对遥感而言，GIS提供的主要是功能非常强的数据处理方式。

在调查土地利用以及土地变更的过程中， 由GIS主要支持，采用人机交互以及计算机手段，解译遥感图像，为了迅速地发现大范围区域内土地利用的变化情况，可以通过在同一地区的不同时间内的RS影像之间所存在的光谱特征的区别，对于土地现状以及现象变化进行识别，或者是通过RS影像以及土地利用情况的叠加，对于土地利用状态产生的变化进行识别。

GIS与RS集成进行土地利用变更调查的步骤方法主要是：首先结合前时相遥感影像与当前时相遥感影像，利用土地利用数据进行GIS叠加分析，之后进行人工解译，发现变化图斑，进而去现场进行调查，之后进行GIS编辑图斑，最后完成图斑变更。

3.2 土地变更调查中的GIS与GPS集成

GPS与GIS集成的技术基础是计算机技术，数学基础是统一的坐标系统。

传统的调查过程中，应用GPS以及GIS的主要方式是：依照所搜集到的有关变更图斑的信息，到实地进行GPS采集图斑坐标的利用，从而在图纸上画出有关图斑变化的图案，对于图斑变更的属性信息进行记录，并记录其他方面的情况，比方说有没有土地证号，有没有土地批号等，然后在内业工作的过程中，在GIS中加入图斑的坐标，并将外业的记录作为参考，完成变更图斑的操作。endprint

其实，如果说GPS和GIS技术的单独应用提高了空间数据获取效率以及空间数据处理的精度，所以说在调查土地利用以及变更情况的数据采集工作中，可以在GIS之中导入GPS实时获得的数据，从而能够在调查现场完成图形的记录以及图斑的编辑和属性的记录等各种操作。从而避免在传统的方法中，分开存放图斑的属性以及空间信息的弊端，能够使中间过程得到大大简化，从而使错误率得到降低，手工操作得到减少，使土地变更调查过程中的效率以及质量得到有效的提高。其优势更表现在动态性、灵活度和自动化等方面。

GIS与GPS集成的应用方法步骤主要是：利用GPS测量的数据，GIS系统，进行图形、属性编辑，之后内业整理，导入数据库。

3.3 土地变更调查中的GPS与RS集成

随着以GPS为标志的空间定位系统的发展，GPS实时、精确的定位功能克服了RS定位问题，GPS的快速定位为RS数据快速进入GIS系统提供了可能，保证了RS数据及地面同步检测数据获取的动态匹配。

在土地利用变更调查中，只是将RS与GPS的功能结合应用，使之可以实现互补，并没有实现真正的集成。RS 可以发现大面积的土地利用变化，但其数据量大，只是从宏观上反映图像信息、几何特征，内业判读的正确率没有办法到达百分之百，而且没有办法反应在RS影像完成之后土地利用的变化；GPS有着非常高的定位准确度，能够及时展开测量得到结果，但是效率却完全没有通过RS技术进行调查土地变更的效率高。所以结合二者共同使用，不但能够使土地利用变更调查的效率正确提升，还能在一定程度上保证结果的准确性以及精度，实现无地面控制点的情况下空对地的直接定位。

4 技术路线

（1）在土地利用更新信息源之中使用遥感影像，制作相应的正射影像图；

（2）结合计算机的识别以及人工目视解译，从而提取到有关信息；

（3）结合内业以及外业的调查过程，外业核实调查没有确定的土地以及解译内容，内业可以使地类属性的输入以及地物描绘的输入准确完成；

（4）建立土地利用的数据库，编制相应的土地利用现状图以及挂图。

如图：

5 总结

通过3S 技术展开土地利用现状更新调查，不但可以使土地利用现状调查的质量以及效率得到提高，还可以建立相应的动态机制，更新土地利用现状的动态图，在土地利用现状的日常变化以及年度变化的过程中打下坚实的基础，从而确保实地、数据以及图像的一致性，为资源管理活动提供相应的资料。

GPS、GIS、RS在空间信息获取、综合评价应用以及动态管理分析有各自的优点以及缺点，比方说RS以及GPS可以在土地利用变化的过程中，提供各种高质量是属性数据，但是却没有办法分析以及处理数据；而GIS技术则可以处理数据并建立数据库，但是却完成不了RS以及GPS的工作，所以说将3S技术作为一个整体，并结合其他有关方面的高新技术，就可以构成一个运行系统，能够完整、动态以及实时的对地进行观测以及综合分析，使人类对于地球的认知能力得到极大程度的提高，提供相应的技术保证。

参考文献

[1] 付丽莉，马瑞尧，周玉宏，卢刚.土地利用变更中的“3S”及其集成技术[J]测绘工程，2008年17卷（1）：55-59

[2] 赵莹莹.3S技术集成在土地利用更新调查中的应用[J]地理空间信息，2009年7卷（1）：61-63endprint