三维GIS在农村土地整治中的应用

2024-05-18张成时

新疆有色金属 2024年1期

张成时

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队，贵州六盘水 553000）

1 三维GIS技术概述

（1）三维GIS技术的概念

三维GIS 系统是随着计算机可视化技术的发展和2D GIS技术的成熟，在20世纪90年代初开始被人们关注的。三维GIS 是从数据结构到空间查询再到建模分析，都建立在三维数据模型基础上的地理信息系统。三维GIS功能的实现以及实用系统的开发，关键在于三维数据模型与数据结构、三维空间关系与空间分析以及三维可视化等关键问题的解决。它能够给人们更真实的感受，以立体造型技术为用户展现出地理空间现象，实现了空间对象间平面关系的表达，并对它们之间的垂向关系进行了描述。

（2）三维GIS研究的进展

三维GIS 有其独特的优势，它比二维GIS 技术更有效地做到了对三维现实世界的描述和模拟。虽然三维GIS 技术是在20 世纪90 年代初才被人们关注，但是其研究进程发展却较快，在20 世纪60 年代时就已经被加拿大开发，并随着科技的完善在不断的发展。现阶段国内较为常用的三维GIS 技术主要存在于北京以及武大，例如武大吉奥信息技术的Geo-Globe等。

（3）三维GIS技术的特点

现阶段三维GIS 技术的主要特点包括以下几个方面：研究对象从地球表面拓展到全空间；多源数据融合；基于WebGL 技术的Web 三维以及三维GIS 标准化与数据共享。在三维GIS技术发展的过程中，随着科技的进步，技术人员在进行三维建模时，在其中融入了其他的数据模型，通过三维空间数据库的管理，针对不同的城市环境，可以采取不同的数据进行建模，其数据模型既包括了地上的景观模型、地层模型，又包括了地下实体模型，真正做到了研究对象的全覆盖。随着信息获取技术的进步，三维GIS技术能够获取的信息越来越多，不断地扩大其空间数据库，并实现了多源数据的融合。

（4）三维GIS技术的优化

随着旧三维GIS技术潜在弊端的暴露，技术人员加强了对三维GIS技术的研究，并逐渐推出了二三维一体化GIS 平台软件。在传统的三维GIS 技术中，存在着大量数据处理与管理的缺陷，随着对三维空间模型数量的需求增大，庞大的数据处理为传统三维GIS 技术带来了巨大的压力。通过二三维一体化技术的推行，借助二维GIS 成熟的数据结构、强大的分析手段以及成熟的业务处理流程，帮助三维GIS技术实现了海量数据的处理，使得GIS技术真正实现了对更宏观、更综合的数据模型的建立。

2 农村土地整治的意义

（1）有利于我国社会主义新农村建设

开展农村土地整治可以推动我国社会主义新农村建设。现阶段，根据调查结果显示，农村土地资源存在着布局散乱、乱搭自建房、基础设施建设较落后的问题，进行土地整治工作，能够有效地对土地资源进行规划，加强农村基础设施建设。随着基础设施建设的完成，农村的土地利用更加合理，不仅改变了现阶段农村的面貌，更改善了农村居民的居住质量，推动了新农村建设工作。

（2）有利于优化用地布局

土地资源浪费主要是由于农村地区对土地的用地布局的不合理。在农村地区，大部分居民对土地的利用属于粗放形式，用地布局也较为凌乱，不仅影响到了农村住房的布局，也减少了农村居民的人均土地面积。进行农村土地整治工作，能够对农村的建筑用地进行有效的资源整合，系统地进行用地的布局，可以最大化地实现土地资源的规模效益，提升农村土地资源用地的合理性。

（3）有利于实现土地利用规划

现阶段，农村的土地利用规划并不清晰，大多都按照当地人民的生活水平以及自身利用情况进行使用，导致用地方式极为粗放、且人均占地面积不平衡，甚至有部分人的建筑用地已经超过了国家的规定水平。进行农村土地整治工作，对土地进行科学、合理的规划，按照规划好的土地进行土地资源的使用，有利于落实土地整治工作，减少对耕地的不合理占用。

（4）有利于土地资源利用

进行农村土地整治工作，通过对土地资源的规划、对整个农村用地进行系统性的合理布局，能够有效地利用土地资源。我国虽然幅员辽阔，但实际的人均耕地面积并不多，若是对土地资源利用不合理，会造成耕地面积的减少，不利于保证我国的粮食生产安全。农村土地整治工作是对农村地区对田、水、路、林、村进行综合整治，有效地提高了土地资源的利用率，促进了土地资源的循环利用，推动了社会主义新农村建设。

3 三维GIS技术在农村土地整治中的应用

（1）辅助土地整治规划

三维GIS技术的使用能够建立科学的三维模型，帮助土地整治管理和设计者设计方案，提供有效的帮助。在三维GIS 技术中，其拥有庞大的空间数据库，根据三维GIS 的空间分析工具，能够对土地资源进行合理的预测，并建立科学的三维模型，包括农村土地的树木模型，地下水流向以及道路模型。通过对这些基础数据的掌握，在实际进行土地整治工作时，技术人员可以根据由三维GIS技术提供的科学数据对土地资源进行合理的规划，不仅保障农村土地整治工程的展开，还为土地整治管理者和设计者提供了合理的方案。

（2）提高土地整治的工作效率

在村土地整治工作中，除了要对土地资源进行合理的规划之外，还要对农村当地的地籍进行系统性的管理。但由于农村居民较多，其登记信息变化较频繁，因此处理起来较为困难，导致土地整治工作整体工作流程的减慢。通过三维GIS技术的实施，能够将较大的数据进行系统性的整理，随着信息技术的推进，在进行数据整合时，不需要投入过多的人力物力资源，并且信息数据的处理实现了高速运行，有效地提高了土地整治工作的工作效率。

（3）进行项目预算

三维GIS系统包括了三维可视化技术，在三维可视化技术当中，它涉及了计算机图形学、人机交互和计算机视觉等多个领域。其中，在对大量的数据进行处理时，可以通过计算机图形学对图形或者图像进行处理，将其生动而形象地体现出来，真正实现了将较为枯燥的数据，通过科学的计算将其转化为直观的图形和图像信息。

通过三维GIS 系统运算得出的结果能够有效地运用到实际的土地整治工作当中。工作人员可以根据完整的计算结果，对整个农村土地整治工作进行全面性的监管，并设计合理的方案对土地进行规划和布局。随着信息技术的进步，图像处理系统能够实现高效工作，大大减少了对土地资源的测量时间，同时避免了不必要的人力资源投入，真正做到了成本控制。该技术的运用不仅有效地为土地整治工作提供了科学合理的数据源，同时也提高了农村土地整治工作的工作质量。

（4）实现土地的动态监测

土地资源会根据当地居民的生活条件水平的提高以及当地的基础设施建设的变化而发生改变，因此需要加强对土地的动态监测。在三维GIS 技术当中，纹理映射是其最成功的技术之一，通过纹理映射能够建立出十分逼真的场景，并通过三维模型将其展现出来，能够让设计者更为直观地看到土地资源的整体情况，同时，根据数据处理系统，三维GIS技术能够做到数据的整合和分析，推定出一定的变化趋势并将其数据进行导出。除此之外，三维GIS技术是科技快速发展的产物，其与信息技术进行了较大的融合，在三维GIS技术当中有较强的计算机技术的参与，因此其能够对土地违法案件的发展与变化进行及时的把握，并为执法决策提供重要的依据，提高土地制整治工作的工作质量。