地理信息在自然资源管理中的应用简析

2022-11-25钟锐

科学与信息化 2022年20期

钟锐

云南省测绘资料档案馆（云南省基础地理信息中心）云南昆明 650000

引言

自然资源对于保证经济的发展发挥着重要的作用。在当前可持续发展的背景下，对自然资源的管理提出了更高的标准和要求。传统的方法已难以满足高效管理的需要，迫切需要引入新的技术。地理信息应用于自然资源管理体现出多种优势，需要结合实际明确技术应用的要点。

1 自然资源管理相关概述

自然资源管理是国家发展的重要因素，一方面我国各类自然资源过度使用日益紧缺，加强对自然资源的管理开发可以获得最大化的社会经济效益，有利于更好的统筹经济与土地两者之间的关系；另一方面，做好自然资源管理工作能够提高国民的生活幸福感，最大程度上保障了他们的生活资源。自然资源为社会发展提供了相应的资源支持，其本身具备的属性也明确了自然资源的产权关系，我国自然资源内容主要包括对生态环境的保护、了解资源空间分布、明确资源实际数量等等，自然资源是时刻变化着，因此必须要设置专门人员来对自然资源进行科学管理和监测，全面掌握自然资源的变化特征，准确登记自然资源，进一步做好对自然资源的后期评估工作，强化自然资源的管理水平。

在进行自然资源产权登记时，除了对自然资源登记，还要登记与之对应的不动产，并创建完善相应的自然资源管理标准，以便为自然资源管理工作提供有力的数据支撑。其次，自然资源管理还要开展科学的监测评价，采用可行性强的监测评价机制，借助预警监测机制来强化保护和治理工作，推进我国自然资源可持续性发展。

2 地理信息应用于自然资源管理体现出的优势

2.1 具有更高的测量效率

地理信息应用预测结合不需要估读数据，省去了仪器的调节，地理信息中不会受到天气与地形等外部因素的干扰，因此可以保证较高的地理信息效率，特别是应用于地貌地形的勘测，采用GIS测量仪，可以有效提高测量的效率，可以快速、绘制出所测区域的地形，提高了测量的效率。特别是由于遥感技术的进步，数据采集方法的优化，基于遥感技术的应用需求的持续增加，遥感数据技术的应用领域变得更加广泛。遥感技术可以获取到多样化的地表信息数据，还可以分析预测到地表的动态变换趋势，能收集多样化的微观层面数据变换，在自然资源勘测工作中可以节省了大量的人力、物力并提升效率。

2.2 数据精度高

传统模式下的地理信息，地理信息人员不论采用什么样的方法，都难以控制地理信息结果的有效性，影响到数据的准确性和科学性。应用地理信息，不仅可以实现大范围内的测量，测量的有效性与作用范围远超出于传统的测量方式，还可以实现卫星定位，可以捕捉轨道上的运动物体，在具体的地理信息中，卫星联系地面接收器，系统采用平面扫描的方式，提高了测量数据的真实性和客观性。由于地理信息的应用，自然资源管理的针对性得以提升。此外，地理信息的应用不会受到天气与地形等外部因素的干扰，因此可以保证较高的测绘效率，特别是应用于地貌地形的勘测，采用GIS测量仪，可以有效提高测量的效率，可以快速、绘制出所测区域的地形，提高了测量的效率。

3 地理信息应用于自然资源管理要解决的问题

3.1 产业发展环境

当前地理信息已趋于成熟，并且已应用于自然资源管理领域，推动着管理的进步。自然资源管理在技术的支持下有着更好的发展条件，高质量管理成为可能。但是当前地理信息在自然资源管理中的应用还缺少完善的政策法规，发展还缺少特殊的支持政策，面临发展环境的挑战。

3.2 数据信息标准

在信息时代，各类数据的搜集、挖掘、开发、利用是关键。地理信息与其他行业存在很大的关联性。但是不同部门对于地理信息产品存在差异化的标准。而当前地理信息资源还难以保证标准化，因此分享利用受到制约。虽然自然资源管理针对地理信息产业的发展制定出各种标准，但是当前地理信息标准的深度和广度不够，在整体上还难以满足数据共享的要求，制约着自然资源管理发展。

3.3 信息资源建设

地理信息产生于不同的行业。长期以来，各个部门独立完成内部的资源管理。不同行业间缺少交流、沟通。资源处于封闭空间中，没有实现交换、共享，信息沟通不畅，采集数据重复问题时有发生。各行业的发展相对独立、分散。行业间缺乏有效协调机制，导致地理资源难以实现数据交换、共享，资源浪费现象严重。此外，行业间数据不能兼容，数据结构难以适应自然资源管理发展的要求。

3.4 技术创新能力

我国地理信息起步较晚，在发展中技术创新能力不足，缺乏自主知识产权。比如一些遥感技术来自于发达国家。全天候雷达、高分辨率卫星尚属空白。核心设施与关键技术装备依赖于国外。遥感数据处理平台发展缓慢，海量、多源数据处理、地理信息数据分析等技术研发深度不够。核心技术与自主创新制约着国内地理信息的产业化发展。

4 自然资源管理中常用的地理信息

4.1 无人机数字摄影测量

无人机数字摄影测量技术是采用航测的方式获取地物位置。航测系统包括了多种类型的传感器。此方法可以获取更加全面地表信息。在数据采集中，无人机会在GPS的引导下自动拍摄照片，结合空间位置的需要完成姿态角度的调整。无人机摄影的航向重叠度和旁向重叠度可以高于60%以上[1]。摄影数据的分析利用自动解算空间模型。由于借助多角度传感器，此技术的应用不会受到地表建筑与复杂地形的限制。航测系统可以低空飞行，能高效率地获取地面多角度影像。此外，通过多视影像实现密集匹配，生成密集点云。航空摄影测量可以广泛应用于大面积地理信息获取，但是对于地形复杂、范围面积小、测量分辨率要求较高的测量却无法取得较好的效果。但是由于无人机的应用，低空遥感技术的进步，这种情况发生了改变。无人机摄影测量许多特定的条件下拥有广阔的前景。无人机摄影测量体现出低成本优势。与航空、航天遥感相比。无人机测量的成本低廉。无人机生产与后期维护成本较低，人员培训费用支出较低，执行测量任务成本较低。无人机具有灵活快速的特点，起降空间较小，不需特定场地，升空时间短，易于操作，能迅速实现摄影测。无人机可以在云下飞行，搭载高精度航拍设备，获得影像能达到分米级，可以运用于高精度测量。此外，无人机能实现倾斜摄影，可以从不同角度获取到被测物的影像信息，能效弥补传统航空摄影的遮挡问题。

4.2 激光雷达

激光雷达测量系统包括硬件和软件。硬件部分有激光扫描器、传感器、数据传输装置等。软件部分包括数据的采集、通讯处理、三维重建、可视化处理等。激光雷达测量可以依据不同领域搭设不同的软件模块，如工程管理、三维显示模块等。激光雷达测量系统中，数据处理是核心部分，其功能是对数据的预先处理计算，对三维信息进行分析等[2]。数据的采集借助计算机与激光扫描之间的通信，计算机与传感器之间的数据分析等。三维现实模块可以生成可视化的场景，包含了数据的输入与模型的建设等内容。激光雷达扫描器可以对物体表面加以测量，发出上仍接收性质的信号，借助相关的软件理，获取表面三维坐标，完成立体模型的建设。由于技术的进步，当前激光雷达测量可以广泛应用于多个领域。当前激光雷达技术实现了无人机化、小型化。但是其发展受到了激光探测设备造价高，测量中总体成本较高的影响，更广泛应用受到了限制。在未来的技术发展中，激光雷达技术需要解决价格和空间分辨率的平衡问题。

5 地理信息在自然资源管理中的具体应用

5.1 地理信息在土地资源管理中的应用

自然资源管理中土地资源管理是重要的战略资源，通过运用地理信息来对土地资源使用情况进行统筹规划整合数据，提升管理效率和质量，最大程度上防止土地资源过度浪费，土地资源内容大致包含地籍管理、评估规划、农村土地流转以及城市土地规划等等。地籍管理是土地资源管理中的关键步骤，在进行管理之前，工作人员需要有全面的熟悉和了解，将地理信息手段应用到地籍管理工作中，发挥信息技术手段优势来加强对数据的分析和研究，帮助工作获取更有利的信息，调查土地工作时，需要将有关土地信息输入到地理信息软件中，并生成本地的信息库，将土地资源以最科学的形式配置，提高地籍管理工作效率。其次，将地理信息运用至土地评估工作中，对不同区域的土地实际状况做评估，根据评估结果来判断该区域的生产能力。

5.2 地理信息在森林资源管理中的应用

近年来国家日益关注对林产资源的合理利用与保护，但由于工业城市的迅速发展壮大，将不可避免地会对林产资源产生危害，所以需要利用新的信息化技术手段，来强化政府对林产资源的有效监督管理。通过地理信息可以随时掌握当前林产资源的情况，通过科学的统计分析林木数目的信息种类，从而达到对林木资源管理的有效政策化。其应用主要包括对自然灾害的预警、森林结构调整和经营规划设计，对于突发自然灾害对自然环境产生的巨大冲击，利用地理等现代计算机技术可以有效预警和监控，如果发觉有重大自然灾害现象可以迅速触发预警，并利用遥测等传感技术来采取相应的保护措施；其次，调整森林结构能够控制土地发展状况，做好相应的植树工作，更加合理地管理树木，使得森林生产潜力达到最大，较于传统的森林经营计划，不需要耗费太大的人力物力，动用最少的资源来开展森林保护工作，加深信息获取的广度和深度[3]。

5.3 地理信息在矿产资源管理中的应用

除了土地资源和森林资源，矿产资源也是不可缺少的部分。地理信息能够为矿产资源的开采提供决策参考，科学合理地开发矿产资源。在前期调查阶段，工作人员充分收集各类信息建立信息库，然后再对矿产存量、类型全面分析和研究，强化对空间数据的有效处理能力，利用相关技术建立对应资源分布模型，比如依靠数据库建立矿床模型，先预估再借助实际矿产图层来生成网络图层，最后选择相应模型单元和理论来开展工作，大大提高资源信息管理能力。另外在地理信息中要具备基本的图形、信息存储等功能，工作人员只需要输入特定的要求，在已经录入的信息库中定向检索信息，想查询矿产储量时能够立即出现查询结果。地理信息手段的应用，大幅度提升了国土规划、土地保护、矿产开采等管理工作的数据应用能力，为自然资源管理中的冗余数据提供技术支撑，合理规划自然资源，有力推动了我国地理信息和自然资源管理的发展。

6 地理信息应用于自然资源管理的发展建议

6.1 发展政策的完善

地理信息产业的发展要把握大数据的时代特征，将培育和促进产业作为重点，注重顶层设计，制定有利于地理信息产业高质量发展的政策，要加大地理信息服务投资的同时，扩大技术的应用范围，降低准入门槛；针对地理信息标准要尽快加以完善；明确地理信息产业的发展思路，鼓励社会资源投入到地理信息服务领域，以做大做强一批有竞争力的企业。

6.2 信息平台的统一

针对地理信息资源要基于数据共享建立统一化的标准、平台，以保证服务能力。产业化发展要整合现有的管理体系，出台数据共享标准，有配套的政策法规，构建统一的公共服务平台，推进地理信息产业的数据共享，提升地理信息的服务范围。此外，地理信息要产业发展提高技术研发、创新力度，在核心技术上要有所突破，占领技术制高点，以实现地理信息产业的高质量发展，为自然资源管理创造有利条件。