3S技术精准化调查在第三次全国国土调查中的应用

李 洁

(四川省煤田测绘工程院，四川 成都 610072)

第三次全国国土调查(以下简称“三调”)作为一项重大的国情国力调查，其目的是在“二调”成果的基础上，全面细化和完善土地利用基础数据，直接掌握翔实准确的土地利用现状和土地资源变化情况，完善国土调查、监测和统计制度，实现成果信息化管理与共享，为国民经济的建设和发展提供基础支撑。

国土调查离不开测绘技术的支持，传统的调查方法存在外业工作量大，劳动强度高，内业处理复杂，调查周期长且精度不高，已经难以满足现代国土调查的需求。随着GPS、RS和GIS技术的快速发展，基于3S技术精准化调查的方法日趋完善，3S技术测量方法先进，数据处理速度快，能主动发现监测变化，成果精度高且能以数字方法表现，实现了国土资源的动态更新和监测。利用GIS建立的土地信息管理系统，可以在宏观上反映土地利用中存在的问题，为各级政府决策提供依据。

1 3S技术概述

3S技术是由GPS(全球卫星定位系统)、GIS(地理信息系统)、RS(遥感技术)相结合的总称(图1)，GPS技术早在20世纪70年代就已出现，它能快速地获取定位信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等优点，目前已经非常成熟地应用于测绘行业的各个领域；RS技术主要是以非接触的方式采集地理信息的技术，涉及的领域包含遥感和航空摄影测量等，所获取的影像具有现势性强，信息量大，视野开阔，易于掌握全貌等特点，可直接应用于土地利用变化研究。GIS技术能对多时态、多来源、多层次的地理空间数据进行分析和整合，通过对空间数据的处理和分析，建立起土地利用驱动因子。

图1 3S技术

近年来，科技飞速发展，以CORS系统和无人机遥感等为代表的新一代3S技术应运而生，其应用越来越广泛，对提高“三调”质量，实现精准化调查发挥了重要的作用。

2 应用实例

2.1 利用遥感和CORS技术获取数据源和制作图斑

2.1.1 利用高分辨率卫星影像制作DOM

在第二次全国国土调查工作中，常规卫星获取的影像分辨率都比较低，影响外业调查分析工作。随着我国高分卫星的发射成功，三调将在农村国土调查中采用优于1 m分辨率的遥感影像资料，城镇内部国土调查中采用优于0.5 m分辨率的航空遥感影像资料，高精度的遥感影像资料对于提取土地变化图斑和确定变更范围意义重大。图2为分辨率为2 m和0.5 m的影像图斑对比。

图2 分辨率为2 m(SPOT6)和1 m(北京2号)的影像图斑对比

2.1.2 利用无人机获取遥感影像数据

无人机获取遥感影像数据是近年来发展起来的一项新兴技术，具有机动灵活、快速响应、时效性强等优点，获取的空间影像数据分辨率能够达到0.2 m。将无人机航测技术应用于国土调查能精确获取城镇土地利用的变化情况，并能根据城镇土地利用调查底图，结合所拍影像的特征，综合判断土地利用现状类型。由于卫星遥感手段容易受到卫星重访周期的影响，难以获取现势性较强的影像，无人机航测技术较好的弥补了卫星遥感的不足之处，两者结合可以形成多元数据合成镶嵌影像。

2.1.3 利用CORS技术获取空间数据

CORS系统的全面推广和应用，在测绘领域具有重要的价值。和传统的GPS测量相比，它无需再架设基准站，可以全天候作业，保证精度的同时大大提高了国土调查工作的效率。一方面，利用CORS技术可以快速为卫星遥感影像以及无人机航空摄影测量进行像片控制测量，同时还可以高效地检核遥感影像和航拍DOM成果数据；另一方面，CORS系统还可现场快速补测地物，取证测量坐标，核实监测图斑的范围，测量硬化地面的面积，实现各类专题信息与每个图斑的匹配连接,弥补了卫星遥感和无人机航航测技术的不足。

2.2 应用GIS系统进行国土调查评价

在计算机技术的支持下，GIS系统可将数字化的国土调查成果自动完成数据汇总、面积量算和图件制作等工作,同时形成调查评价数据库，为建设地籍信息管理系统打好基础。比如可利用MapGIS地理信息系统,将建立的调查评价数据库和有关评价因素的属性数据库进行叠加分析，再利用适合的土地评价模型来评价坡耕地的适宜性。

2.3 利用GIS系统与“互联网+”技术开展内外业核查

在过去的国土调查工作中，因为地方举证材料缺乏可信度，导致举证多次，上级反复核实，使得程序反复，工作周期加长，浪费了社会资源。本次三调工作将全面采用“互联网+举证”的方法，并搭建三调调查平台。三调调查平台的搭建主要分为开发移动端调查APP和基于Web端的审核分发系统，Web端系统主要是实现对调查成果进行核查和查看影像，主要工作流程为：在调查过程中，以任务的形式将图斑从网页端分发到对应的调查部门，并严格控制各级的权限，户外调查人员利用附带方向传感器和卫星定位功能的智能手机，手机预装调查APP，根据图斑显示的位置现场采集图斑信息，包括图斑空间坐标、方位角、现场照片、拍摄时间以及举证说明等材料，同时统一上传到Web端，审核人员再通过Web端审核所有的外业调查信息，这种将“互联网+”技术应用到国土调查工作中，进一步提高了国土调查工作的效率，同时增强了管理控制力，提升了调查成果的质量并降低了调查成本，形成了可追溯的零距离审核机制。

2.4 基于3S技术的土地利用动态管理信息系统(LUDMIS)

随着3S技术与因特网(Internet)等现代信息技术之间的相互渗透，逐渐形成了以GIS为核心的将空间数据库融为一体的集成化系统，如土地利用动态管理信息系统(LUDMIS)，结构示意图如图3所示。

图3 基于3S技术的LUDMIS系统结构示意图

该系统不仅能实现土地利用的动态监测和国土信息的实时更新，而且能根据国民经济的发展需求快速制定多种国土规划方案,并能对这些方案运用模拟仿真技术实时调整和跟踪管理，为行政管理部门决策提供依据，同时对土地利用动态监测、土地资源的调查、分析、预测、评价以及决策与支持提供技术支撑。

3 结语

全面细化的三调工作离不开精准化的调查技术手段，GPS和RS技术高效、精准、迅速的数据采集和处理能力，GIS系统强大的空间分析管理能力都为三调的精准化调查提供了有力的技术保障。3S技术有效提升了三调结果的真实性与有效性，相信随着科技的不断进步，3S技术必将不断推进土地管理信息化的进程，促进我国经济的可持续发展。