第三次全国土地调查中3S精准化调查技术体系应用

敖平平

（东莞市地理信息与规划编制研究中心，广东 东莞 523129）

1 引言

第三次全国土地调查（以下简称“三调”）在第二次全国土地调查（以下简称“二调”）的基础上全面细化和完善土地利用基础数据，掌握翔实准确的土地利用现状及土地资源变化，实现调查成果的管理与共享，满足土地管理、生态文明建设、自然资源管理等工作需要。“三调”的主要任务是开展土地利用现状调查、土地权属调查、专项用地调查与评价，建设各级土地利用数据库。与“二调”相比，细化是“三调”的重要特征，这就要求在开展“三调”时采用先进的调查技术与方法，实现精准化调查。

2 3S技术在土地调查中的应用

以往的土地调查与监测主要采用年度变更调查的方式进行。随着经济的高速发展，土地资源乱压、乱占现象时有发生，不少国土部门采取动态巡查的方式掌控土地利用现状[1]，这两种方式都离不开测绘技术的支持。

3S是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的简称。随着3S技术的发展，卫星遥感及无人机遥感影像在国土资源管理中的应用越来越普遍。RS综合了空间、电子、光学、计算机技术的最新成就，能够动态、快速监测变化区域，获取的遥感信息具有探测范围大、信息丰富等特点，在环境监测与评价、国土资源调查、城市规划、防灾减灾、道路工程勘测等领域有着广泛应用；GIS技术主要用于土地利用数据和图件的管理，能够准确、快速储存、查询、分析和处理数据，用图表形式直观展示土地利用情况和土地调查成果；GPS具有高精度、全天候、高灵活性等特点，可为外业数据采集提供准确坐标，广泛应用于地籍测量、矿山测量、土地勘测定界、土地动态监测等测绘工作中[2]。为提高“三调”质量，实现精细化调查，建立以3S技术为支撑的“三调”精准化调查技术体系具有现实意义。

3 基于3S技术的“三调”精准化调查

3.1 遥感技术的应用

3.1.1 高分辨率卫星影像的应用

“三调”要求，农村土地利用现状调查部分要采用优于1米分辨率的遥感影像资料，城镇内部土地利用现状调查要采用优于0.2米分辨率的航空遥感影像资料。在“二调”中，卫星遥感影像多采用2.5米分辨率的国外卫星遥感数据，如SPOT（2.5米）、P5（2.5米）等，以及国产卫星北京一号（4米），影像分辨率较低，“三调”采用分辨率优于0.5米的遥感影像作为底图，现将分辨率为2米的影像与分辨率为0.5米的影像进行对比，分析二者的差异（如图1、图2所示）。

图1 2米分辨率的影像图斑

图2 0.5米分辨率的影像图斑

分辨率不同，影像中地物的形状及特征基本不同，且提取的图斑形状及大小都不相同。图1中，以分辨率为2米的底图提取的图斑面积为2879.32平方米，以图2为底图提取的图斑面积为3025.36平方米，对影像中的图斑进行实际测量，得到其面积为3006.25平方米，则图1的误差为-126.93平方米，图2的误差为19.11平方米。由此可以看出，高精度的卫星遥感影像对于图斑的提取及变更范围的确定具有重要意义。

3.1.2 无人机遥感数据的获取

城镇土地利用现状调查采用无人机进行航空测量，要求精度优于0.2米。无人机航拍具有机动灵活、响应快、时效性强等特点，所获取的影像数据空间分辨率高，能精确监测城镇土地利用变化情况，并根据城镇内部土地利用调查底图为基础，按照工作分类，参照城镇规划功能分区，结合影像特征，综合判断土地利用类型[3]，例如从影像上判断为临街门面，将会归并为城镇道路外的相邻街道，采集的影像数据如图3所示：

图3 无人机航拍获取的遥感影像

无人机航拍及数据处理主要步骤为：包括飞行路径的规划，根据飞行航行获取原始影像数据，并进行影像处理，最终生产正射影像图，将无人机应用于补充卫星遥感影像监测空白区域，形成多元数据合成镶嵌影像，如图4所示。

图4 无人机航拍影像处理

3.2 导航定位技术的应用

GNSS具有高精度、全天候、高灵活性等特点，广泛应用于地籍测量、矿山测量、土地勘测定界、土地动态监测等领域。CORS系统，在国土资源测量管理中具有重要的应用价值[4]，促进了GNSS在国土资源管理中的高效率、高精度测量工作。一方面，GNSS控制测量为卫星遥感影像及无人机航拍影像提供像控点[5]，对遥感影像及航拍DOM数据成果进行检核，后期DOM纠正采用有控纠正方式，采集的像控点可为DOM制作提供高精度控制资料参考；另一方面，利用CORS系统，现场核实监测图斑的范围，取证测量坐标，测量硬化地面面积、建筑物高度，弥补了卫星遥感及航拍影像精度较低的不足[6]。

3.3 GIS系统与“互联网+”开展内外业精准调查

以往的土地调查工作，会出现地方多次举证、上级反复核实现象，使得社会资源严重浪费、程序反复、工作周期长[7]。因此“三调”全面采用“互联网+举证”的方法进行调查，根据要求搭建“三调”调查平台。

“三调”平台的搭建主要分为两个方面，一是Web端的审核分发系统，二是移动端调查APP。Web端系统主要实现影像查看和调查成果核查。将图斑从网页端以任务形式下发到相关调查部门，层层分级，严格控制权限，形成调查可追溯到人的工作机制，并将“互联网+”应用到实际工作中，实现零距离审核，提高调查工作效率。

在调查过程中，由管理人员通过Web系统将图斑分发给外业调查人员，调查人员使用带有卫星定位功能和方向传感器的手机，利用移动端软件，根据图斑显示位置对图斑信息进行采集，拍摄包含图斑实地GPS坐标、拍摄方位角、拍摄时间、实地照片及举证说明等综合信息的加密举证数据包，并上传至Web端，由内业审核人员判读外业信息采集的真实性与可靠性。

4 结束语

第三次全国土地调查对于核定我国耕地实际保有量、新增建设用地及建设用地审批、土地利用总体规划修编以及土地整治工作具有重要意义。全面细化的“三调”离不开精准化的调查手段，基于3S技术的高分辨率遥感影像及高精度数据信息采集方法，通过试点区域的3S技术综合应用，建立“三调”技术体系，为“三调”精准化调查提供准确的数据资料。