“3S”技术在土地资源管理中的应用探析

赵森

摘要：土地资源管理是“3S”技术应用的一个重要领域。本文简要阐述了“3S”技术（遥感、地理信息系统和全球定位系统）的基本概念、主要特点及功能，并对近年来“3S”技术在土地利用现状调查、土地利用动态监测、土地利用规划和土地整理等土地资源管理领域的应用进行分析、评述，最后指出该技术在土地资源管理土有广阔的应用前景。

关键词：土地资源管理；“3S”技术；发展趋势

长期以来，落后的土地管理技术一直制约着我国土地管理工作的深入开展，尤其是现势实时动态信息的缺乏，阻碍了土地利用信息的及时变更和规划方案的适时调整川。随着土地资源管理信息化水平的不断提升，土地资源管理对土地资料获取、空间信息分析、土地利用动态监测、图形图像处理和数字制图的要求也相应提高。“3S”技术以其在空间信息获取与管理方而的优势和特点，使土地资源管理数字化、信息化、可视化、智能化的实现成为可能。本文对“3S”技术在土地资源管理中的应用现状进行总结，并对其应用前景与发展趋势进行展望。

一、“3S”技术

“3S”技术即指遥感技术（RS）、地理信息系统技术（GIS）和全球定位系统技术（GPS），是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮、管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。随着现代科技的不断发展，三者以其不同的技术特点和功能互补，在实际应用中的结合日趋紧密。GPS主要用于实时、快速提供目标的定向定位信息；RS用于实时或准实时地提供目标及其环境信息，以发现地球表面的各种变化，及时更新GIS数据库；GIS集成系统的基础平台，可对多源时空数据进行綜合处理、动态存储、集成管理和分析决策，形成一个完整的闭环控制系统。

（一）遥感探测技术

遥感即在不直接接触的情况下，对目标或自然现象进行远距离感知的一种探测技术，是指在高空和外层空间的各种平台土，运用摄影仪、扫描仪和雷达等传感器获取地表信息，通过数据传输、处理，研究地面物体形状、大小、位置、性质及其与环境相互关系的一门现代化技术科学。自20世纪60年代投入使用以来，遥感技术发展迅速，现己广泛应用于土地资源调查与规划、自然灾害防治、气象观测预报、农作物估产、环境动态监测等领域。近年来，传感器技术、数据通信技术和航空航天技术的发展，为遥感由定性向定量、静态向动态转变创造了新的契机。

（二）地理信息系统

地理信息系统由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、环境监测、资源管理、交通运输、城市规划、工程设计以及政府各部门行政管理提供决策服务。GIS由计算机硬件和系统软件、数据库系统、数据库管理系统、应用人员和组织机构等4个子系统构成。GIS不但能够管理海量空间信息，供浏览、查询，还可对其进行空间分析，以探析空间实体间的相互关系，分析和处理一定区域内分布的现象和过程，该技术正沿着卫星系统性能改进、接收机性能改进和导航定位方法完善3个方向发展。

（三）全球定位系统

GPS是由地面控制系统、空间和用户装置等部分组成的空间卫星导航定位系统。GPS具有全天候全球覆盖、高精度、多用途、定位速度快、自动化程度高、抗干扰性能好、保密性强和经济效益高等特点。目前，GPS己经成功地应用于航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测和资源勘察等多个方面。

二、“3S”技术在土地资源管理中的应用

（一）土地利用现状调查

国外有关利用“3S”技术进行土地利用现状调查的研究主要集中在遥感影像分类、处理及信息提取等方面。我国依次经历了一次详查、变更调查、更新调查（抛开己有调查成果，重新开展的土地资源调查）和第二次全国土地调查等多次全国范围内的土地利用现状调查。我国学者对于“3S”技术在土地利用现状调查中的应用研究，应用GIS进行农业土地利用适宜性评价，通过对比适宜农业土地利用区域和现实土地利用区域的空间分布差异，获得农业土地利用潜力区空间分布情况。

（二）土地利用动态监测

土地利用动态监测，即将不同时相（至少两个时相）的土地利用数据进行对比，从空间和数量分析其动态变化特征和未来发展趋势。早期的土地利用研究以定性研究为主，20世纪70年代地球资源卫星的发射成功获取了遥感图像多光谱与多时相数据，为土地利用变化的动态监测和定量分析提供了基础资料，极大地促进了土地利用研究。土地利用动态监测中，RS发现变化，GPS测量变化区域，UIS统一管理数据与传统外业调查方式相比，在时效性和准确性方而具有明显优势。

（三）土地利用总体规划

20世纪70年代以来，随着全球特别是发达国家人口-资源-环境-发展（PRED）问题日益突出，西方国家对土地利用规划研究的重视程度逐渐提高，并且在土地利用规划中运用“3S”技术、系统科学、决策理论等理论方法，取得了显著的成果。在计算机技术和数理统计等数学方法的支持下，土地规划研究实践中复杂数学模型的建立和求解成为现实，土地规划的定量化研究逐渐增强，土地规划的科学性、工作效率和精确度得到提高。

（四）土地整理

土地整理是以保护耕地为主要特征的国土整治措施，是按照土地利用规划或城市规划所确定的目标和用途，对土地利用状况进行调整改造、综合整治，提高土地利用率和产出率，改善生产、生活条件和生态环境的过程。土地整理是一项复杂的系统工程，“3S”技术以其强大的功能和良好的适应性为土地整理工作提供了坚实的技术支撑。

三、展望

“3S”技术在土地利用现状调查、土地利用动态监测、土地利用总体规划和土地整理等土地资源管理领域当中的应用彻底改变了我国传统的土地管理方法和模式，优化和完善了我国当前土地管理的方式和内容。

RS是GIS的重要信息源和数据更新手段，UIS是遥感信息提取与分析的重要手段，GPS可以提供精确的空间定位。“3S”技术己经广泛应用于土地资源管理的方方面面，作为一种定位测量、影像生成、信息存储、空间分析的综合技术，“3S”技术的深度应用需要土地科学、测绘科学等多学科的协调与配合，将三者紧密结合起来的“3S”集成技术己显现出更为广阔的应用前景。

“3S”技术的进一步集成，将能够更好地实现区域性调查和动态监测，有效解决区域内各种信息由原始数据获取、有用信息提取到信息管理、分析与处理及信息的查询与检索，直至成果的多维、直观显示与表达等一系列技术难题，为土地资源管理提供新的理念，其先进性是其他技术手段无法比拟的。“3S”技术与其他高新技术，如网络技术、云计算、专家系统等相结合，以实现土地资源管理的网络化、高效化和智能化，形成多功能、全方位的整合信息系统，构建“数字地球”，将是未来土地资源管理的发展方向。