应用3S技术的二调思路方法研究

2022-09-10

新兴技术遥感 (RS) 、地理信息系统 (GIS) 和全球定位系统 (GPS) 目前己经被广泛应用于土地利用变更调查中, 并取得了较为理想的效果, 形成了一套较为成熟的技术流程, 本文就3S技术在土地利用变更调查这一国土部门的基础工作方面的应用进行研究分析。

1 第二次全国土地调查必要性分析

在当前形势下开展全国土地调查, 是关系到我国国民经济发展大局的一件大事。当前, 土地管理成为参与国家宏观经济调控的重要手段。加强土地管理和调控, 既是制约经济社会发展的重要因素, 又是国家加强宏观调控, 抑制经济增长过快、固定资产投资增长过快的迫切需求。土地问题影响着国家经济安全、粮食安全, 生态安全, 关系到经济社会发展全局。加强土地调控, 实施严格的土地管理政策, 迫切需要真实的土地数据, 为制定国民经济发展决策提供科学依据。只有通过全面、扎实的土地调查, 掌握准确、翔实的全国土地调查数据, 才能为有效保护和严格管理土地资源提供科学支撑。开展第二次土地调查, 全面查清我国土地利用状况, 对于贯彻落实科学发展现, 根据《总体方案》要求, 开展第二次土地调查, 要全面查清农村集体土地所有权、农村集体土地建设用地使用权和国有土地使用权权属状况, 及时调处各类土地权属争议, 全面完成集体土地所有权登记发证工作, 依法明确农民合法土地权益。

2 RS在土地变更中的应用

遥感影像在土地利用变更中主要用于确定变更源。由于卫星遥感影像在成像过程中受到诸多因素的干扰, 通常会发生很多畸变, 主要表现为影像上地物的几何图形的位移、旋转、缩放、弯曲或像元相对实际位置的挤压、伸展、扭曲和偏移等。因此, 为了保证遥感影像后续处理结果的可靠性、准确性, 以及具有标准的地理空间坐标以便于进行空间分析, 首先对遥感影像进行几何校正, 消除畸变;其次为了使影像上感兴趣的特征得以加强, 使图像更加清晰提高解译精度, 还要对遥感影像进行增强处理, 对同一地区不同时相或不同传感器获得的影像数据进行融合处理, 通过互补信息的有机集成, 减少或抑制单一信息源对被感知对象或环境解译中可能存在的多义性、不完全性、不确定性和误差, 最大限度地利用各种信息源提供的信息, 从而大大提高在特征提取、分类、目标识别等方面的有效性;然后根据影像光谱特征和纹理结构建立解译标志, 将处理过的影像与土地利用现状本底空间数据叠置, 进行光谱分析交互式确定土地利用现状变更源, 生成GPS测量所需的变更调查记录表和变更地块位置示意图。

3 GIS在土地变更中的应用

地理信息系统是目前发展十分迅速且应用广泛的先进技术, 采用GIS的空间数据库技术可以实现属性数据和空间数据的管理一体化, 准确、迅速地存储、分析和处理数据, 有效地完成土地利用图件与数据的数字化更新工作, 建立土地利用数据库, 因此成为土地利用变更调查的核心技术, 从而得到了广泛应用。目前, GIS在土地利用变更中主要用于空间数据和属性数据的变更, 以及数据库管理和数据分析。应用较成功的GIS软件有Arc/Info、Map/Info、Super Map和MAPGIS等, 随着GIS向多功能、高精度、现势性强的时态地理信息系统方向发展, 向与计算机空间信息可视化技术及虚拟现实技术相结合的方向发展, 向基于网络的Web GIS方向发展, 其在土地利用调查中的应用前景十分广阔。

4 GPS及其在土地变更中的应用

4.1 GPS概述

GPS是全球定位系统的简称, 该系统是以卫星为基础的无线导航定位系统。它由空间星座部分、地面监控部分和用户设备三部分组成。它的工作原理是以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准, 根据已知的卫星瞬时坐标, 来确定用户接收机天线所对应的位置。目前GPS系统提供的定位精度优于lom, 要得到更高的定位精度, 通常采用差分GPS技术:将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测, 根据基准站已知精密坐标, 计算出基准站到卫星的距离改正数, 并由基准站实时将这一数据发送出去, 用户接收机在进行GPS观测的同时, 也接收到基准站发出的改正数, 并对其定位结果进行改正, 从而提高定位精度圈。

4.2 GPS在土地变更中的应用

GPS高精度采集数据的功能在土地利用变更中可以应用于以下几方面。

(1) 数据采集完成变更:完成图斑边界、拐点数据的采集并在GIS支持下进行变更。

(2) 土地变更调查检查 (抽查) :通过土地变更点位精度、面积精度的分析评价, 检验变更是否符合要求。点位精度分析的方法为, 通过GPS测量的点位坐标与变更调查的同名地物点比较进行分析, 评价指标为点位中误差。面积精度分析的方法为通过GPS测量图斑面积与变更调查图斑进行比较分析, 评价指标为分档面积中误差。误差在变更允许的范围则保留变更结果, 反之重新进行变更圈。

(3) 针对室内无法确定的内容在野外建立解译标志。

5“3S”技术集成为后续土地变更调查提供应用技术支撑

进行一次大规模的土地利用现状调查, 取得了信息丰富、手段先进、内容详实可靠的成果后, 后续的变更调查的重要性就凸现出来了。如果不进行变更或变更不到位, 再好的成果过若干年就成为“历史资料”。因此, 变更调查必然是国土资源管理部门的日常的工作。县级国土资源局不可能设立专门的技术队伍, 一般利用常规的测量方法进行变更, 这样不仅工作量大, 且常常由于各种原因而变更不到位。

高分辨率的卫星遥感数据, 如SPOT5 (2.5m分辨率) 、Ikonos (1m分辨率) 、Quickbi rd (0.6m分辨率) 等已经商品化, 我们可以通过一定的渠道方便地购取。获得的影像数据经处理后, 与土地更新调查时的数据进行叠加分类, 并通过专业软件分析, 准确地反映变化的范围、地类、数据等, 以达到快速、准确的变更效果。

6 结语

通过测绘新技术的应用, 全面查清土地利用的类型、数量、分布和现状, 利用土地更新数据库, 解决实际问题。为土地利用规划修编, 合理利用土地资源, 切实保护耕地, 建立土地调查制度, 进行土地登记和统计, 加强土地产权管理, 全面管理土地资源等提供准确可靠的基础资料。

摘要:本文基于笔者多年从事3S技术应用的相关经验, 以3S技术在第二次全国土地利用调查中的应用为研究对象, 文章首先对土地利用调查的概念做了简要介绍, 而后分别从RS、GIS和GPS三个方面探讨了他们在土地利用变更调查中所发挥的作用, 其中重点探讨了RS在土地利用调查中的作用, 全文将笔者长期的实践升华到一定的理论高度, 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,土地利用变更,RS,GIS,GPS

参考文献

[1] 付丽, 李钢.卫星影像在土地变更调查中的应用[J].科技资讯, 2005 (5) .

[2] 郑光, 邓智, 孔春芳.GIS在土地利用现状数据库建设中的应用[J].科技创新导报, 2007 (4) .