3S技术在土地执法监察中的应用研究

严把“土地闸门”, 是国家经济宏观调控的重要手段。由于地方利益的驱动和发展的冲动, 一些地方违法占地现象时有发生, 违法占地的行为越来越隐蔽。如何准确掌握用地动态变化, 及时发现和制止违法用地行为, 是当前土地管理面临的一个新问题。运用3S技术, 对土地进行“天上看、地上查、网上管”是解决这一问题的一条新路子。GPS主要用于实时、快速地提供目标位置;RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的信息, 及时对GIS进行数据更新;GIS则是对多源时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取, 作为新的集成系统的基础平台。本文结合某地区的土地执法监察, 探讨了3S技术在城市建设用地执法监察中的应用。

1“3S”技术

“3S”技术是遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 、全球定位系统 (GPS) 的统称, 是以处理地球表面信息为主要特征的空间信息技术。人类信息资源80%与空间位置有关, 土地信息更是大多数与空间位置紧密联系, 这就决定了3S技术在土地行业有广泛的应用。

在“3S”技术中, GIS是核心, 因为GIS是综合处理与分析多源时空数据的平台, 而GPS是为GIS提供快捷高效的目标空间位置, 为RS对地观测信息提供精确的实时定位信息和高程模型;RS实时、快速地为GIS提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息及各种变化参数, 以及对地观测的高分辨率海量波谱信息。

2 利用3S技术建立城市土地执法监察的任务

应用3S技术开展城市土地执法监察, 可以从技术手段上实现土地管理制度的严格化和科学化, 及时发现和依法查处城市用地违法行为, 遏制一些地方违法违规占用土地, 严把“土地闸门”, 积极参与经济宏观调控工作。

主要任务:一是科学、准确、快速地掌握城市土地利用的变化情况, 包括位置、面积、形状、属性等;二是经过土地利用变化的统计分析, 为政府运用土地政策参与宏观调控, 实现决策科学化提供参考依据。

3 技术路线和工作流程

3.1 技术路线

3S技术为土地利用管理提供了一种科学、快速的手段, 有关土地利用的变化, 可以利用3S技术手段获取。耕地占用前是一种情况, 耕地变为土地利用后又是一种情况, 通过对两个时点遥感数据的比较、分析和处理, 可以大范围掌握城市土地利用变化情况, 是在较大范围内发现和查处违法用地的有效途径。

3.2 工作流程

土地利用执法监察应用的主要数据源是0.61m分辨率的Quick Bird卫星影像。具体工作流程如图1。

(1) 运用RS技术进行动态粗测, 对比不同时相的卫片影像图, 识别新增土地利用。 (2) 利用审批用地资料和调整规划的批准资料, 确定违法用地地块。 (3) 利用GPS测量违法地块的界址点、形状和面积。 (4) 利用GIS进行分析、处理和管理数据。GIS是空间数据组织、管理、分析与可视化的工具, 具有空间数据的输入与编辑、组织与分析、查询与管理以及制图输出等功能, 因此适合用来管理土地利用数据。 (5) 3S集成技术的执法监察方法。利用卫星遥感数据发现土地利用类型的变化区域, 十分有效。这不仅可主动发现变化, 而且排除了人为干扰。但是, 目前常用的卫星遥感数据的分辨率尚不能满足1∶10000比例尺的成图要求, 必须运用动态GPS精确地获取变化的数量信息。由于遥感数据和GPS数据都是以数字方式存贮, 因此, 可以十分方便地输入到GIS系统中, 得到一个以3S为技术支持的完整而精确的系统。 (6) 统计汇总、制图。将两个不同时相的卫片进行对比分析, 划定新增土地利用的位置和范围, 与已审批的用地、调整规划的用地进行核对, 看是否是违法占地, 按照设计的表格统计汇总, 勾绘出违法用地分布图。 (7) 依法处理。对发现的违法用地按照程序, 依法依规进行处理。

4 关键技术

4.1 高分辨率图像配准、正射影像制作

高分辨率图像配准、正射影像图制作过程

(1) 本研究采用1980西安坐标系, 高斯投影, 1985国家高程基准, 配准方法采用有理函数模型;然后进行图像重采样, 生成单模型DOM。 (2) 采用无缝镶嵌技术, 将单片正射影像镶嵌、裁切为图幅正射影像图。 (3) 进行影像微分纠正, 保证影像清晰, 反差适中, 色调均匀, 影像无模糊、变形现象。 (4) 相邻D O M影像镶嵌处的接边限差不应大于2个像元, 对满足接边精度要求的影像进行无缝接边, 对于接边超限的影像, 需查明原因进行修改。

4.2 违法用地执法监察

采用上述方法, 对2004年的Quick Bird影像和2005年的Quick Bird影像进行配准, 制成正射影像, 然后进行图像变化检测运算, 得出违法用地的图像单元。

进行图像数字化 (矢量化) , 获得违法用地的图斑, 勾画出图斑边界, 用GIS软件量算面积, 并用GPS实地量算面积, 加以确认。

关于2005~2006年违法用地情况监察的技术方法同上, 不再赘述。

本文完成了2004~2005年和2005~2006年两个时间段的违法用地监察, 显示出了3S技术在违法用地监察中的作用和优势, 增强了获取违法用地信息的时效性, 提高了办事效率。

5 应用实例

运用上述方法, 利用2004年、2005年、2006年三个时相的卫星遥感影像, 对某市某区土地利用进行动态执法监察, 收到了较好的效果。据统计, 该区变化图斑89个, 涉及99宗用地, 面积1589666m2。新增建设用地83宗, 面积1417133m2。其中合法用地15宗 (占新增建设用地宗数的18%) , 面积442133m2 (占新增建设用地面积的31%) ;违法用地68宗 (占新增建设用地宗数的82%) , 面积975000m2 (占新增建设用地面积的75%) 。对发现的问题逐宗依法进行了处理。

摘要：本文基于笔者从事土地执法监察的相关工作经验, 以3S技术在土地执法监察中的应用为研究对象, 深度探讨了3S技术在土地执法监察应用中的技术路线、工作流程和关键技术, 全文是笔者工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：3S技术,土地执法监察,技术路线