3S集成技术在土地利用变更调查中的应用.doc

集成技术在土地利用变更调查中的应用3S李利娜 肖万胜（安阳市国土资源调查规划与测绘院河南 安阳455000）【摘 要 】目前随着地理信息系统(GIS)、遥 感 技 术(RS)、全球卫星定位系统(GPS)三大空间科学的迅速发展(简 称 3S)，3S 集 成技术已广泛应 用于土地调查工作中 ，使国土资源管理工作的技术和方式产生了质的飞跃 。 本 文 主 要 介 绍 3S 集成技术特点和在土地利用变更调查中 4 种 集 成模式的应用 。【关键词】3S 集成技术；GIS；GPS；RS；土地利用变更调查土地资源是人类赖以生存和发展的物质基 础 。 及 时 、准 确 地 掌 握土地资源的数量 、质量、分布及其变化趋势 ，直接关系到国民经济的可 持续发展。 土地利用变更调查工作是土地资源 、资产管理的基础 ，土地 利用调查数据是 制定国民经济计划 、国家宏观调控政策 、编 制 土 地 利用规划的主要依据 。 为了及时掌握土 地资源的利用现状 ，从 1996 年始 ，全国实施土地变 更调查统计制度 ，各 市 （县 ）每年都要进行土地利 用变更调查 、统计，逐级上报变更后的新数据 。1 3S 集成技术简介3S 集 成技术是指全球定位系统技术 （GPS）、遥 感 技 术 （RS）、地 理信息系统技术 （GIS）在平行发展的进程中 ，逐渐综合应用的技术 ，三 者 的有机结合构成 了一个一体化信息获取 、信 息 处 理 、信息应用的技术 系 统 ，是 一 个 充 分利用各自技术特点的空间技术应用体系 ，并 逐 步 成为一个实践性和应用性较强的新学科 。 RS 与 GPS 为 GIS 提 供 高 质 量 的 空 间 数 据 ，而 GIS 则是综合处理这些数据的平台 ，并且反过来指导 RS 与 GPS 的数据采集 ，它们是一个有机的整体 。GPS 主 要 用 于 实 时 、快速地提供目标的空间位置 ，具 有 定 位 的 高 度灵活性和高精度 、快 速 度 、提 供 3 维 坐 标 、全 天 候 作 业 、操 作 简 便 以 及全球连续覆盖 等 特 点 ，已成为获取现势空间数据的重要手段 ，广 泛应用于土地资源调查和空间定位数据的采集 。 GPS 在土地调查中主要 应用于控制测量和变更图斑空间信息记录 ，但 也 存 在 不 足 ：（1）通 常 记 录原始的 GPS 点位坐标，属性数据记录功能较弱 ，属性 数 据 和 GPS 点 位数据一起编码 ；（2）没有面向调查对象 ，直接记录对象数据 ；（3）没 有 将外业调查过程与内业数据处理流程一体化 ， 需要大量的人为干预 、 处理，自动化程度不高 。RS 用于实时、 快速地提供大面积地物及其周边环境的几何与物 理信息及各种变化参数 ，其对地观测的海量波谱信息为目标识别及科 学规律的探测提供了精确的定性和定量数据 ，RS 是 获 取 土 地 信 息 的 主要手段，具有极高的空间和时间分辨率 。GIS 是利用现代计算机图形和数据库技术来输入 、存 贮 、编 辑 、查 询、分析、决策和输出空间图形及属性数据的计 算 机 系 统 ，它 能 够 把 现 实生活中的种种信息有机地与反映地理位置的图形信息结合在一起 ， 可根据查询与分 析 将 信 息 真 实 、直观地展示在用户面前 ，也 可 将 分 析 决策模型处理结果提交各级管理部门供决策时参考 。 目前 GIS 正向多 功能、高精度、现势性强的时态地理信息系统方 向 、与可视化技术及虚 拟 现实技术相结合的方向与基于网络的 GIS 方 向 发 展 。 在 土 地 调 查 中，GIS 软件主要用于完成内业工作 ，如基础信息的录入与汇总 、编 辑 与 整 理 、数 据 转 换 、调 绘 成 果 转 绘 、土 地 面 积 量 算 、线状地物和零星地 类面积扣除 、田坎系数测定 、坡度图制作与耕地 坡 度 分 级 、各 项 成 果 图 制作、表格数据统计输出等 。2 土地利用变更调查中的 3S 集成技术2.1 土地变更调查中的 GIS 与 RS 集成基 于 RS 与 GIS 技 术 的 土地变更调查方法主要是在 GIS 的 支 持 下 ，采 用 计 算 机 或人机交互方法对遥感图像进行解译 ，用 同 一 地 区 不同 年 份 的 遥 感影像间存在着光谱特征差异的原理来识别土地利用状 态或现象的变化 ，或者是利用遥感影像与土地利用现状图叠加来识别 土地利用状态的变化 ，可以迅速地发现大范围区域内的土地利用变化 情况。2.2 土地变更调查中的 GIS 与 GPS 集成GPS 因其操作简便 、精度高，在土地变更调查中有着广泛的应用 。 以往的调查中 ，GPS 与 GIS 的应用方法主要为 ： 土地调查人员根据搜 集到的变更图斑的信息 ，到 实 地 利 用 GPS 采 集 图 斑 的 拐 点 坐 标 ，在 纸图上画出变更图 斑 的 草 图 、记录变更图斑的属性信息 ，在 表 格 中 记 录变 更 图 斑 的 相 关 情 况 （如是否是未批先建 、土 地 证 号 等 ），然 后 在 内 业工作中将图斑的坐标导入 GIS 中，参照外业时的记录完成对该图斑的 变更。在土地变更调查的数据采集工作中 ，GPS 与 GIS 集成的方法为将 GPS 实时获取的数据通过串口导入 GIS 中 ，从而可以在调查现场完成 图 形 的 生 成 、属 性 的 记 录 、图斑的编辑等一系列操作 。 在 传 统 的 方 法中 ，GPS 用于外业采集数据 ，GIS 用 于内业处理数据 ， 二 者 是 分 开 的 ， 而且图斑的空间信息和属性信息也是分开存放的 ， 空 间 信 息 从 GPS 导入 GIS 系统中，属性信息记录在草纸上 。 但是将二者集成后 ，可以在调查现场对图斑进行必要的处理和相关 信 息 的 存 储 ，避免了传统方法 中，图斑的空间信息和属性信息分离的缺 点 ，并可以减少手工操作 ，简 化中间过程 ，降低错误率 ，提高土地利用变更调查的质量和效率 。2.3 土地变更调查中的 RS 与 GPS 集成在土地变更调查中 ，RS 与 GPS 并没有实现真正的集成 ，只 是 将 二 者的功能结合应用 ，使之可以实现互补 。 RS 侧重从宏观上反映图像信 息 、几 何 特 征 ，可以发现大面积的土地利 用 变 化 ，省 时 、省 力 ，但 RS 数 据量大，内业判读的准确率无法达到 100%，而且无法反映出遥感影像 的成图时间之后的土地利用 变 化 情 况 ；GPS 定 位 精 度 高 ，可 以 随 时 、随地 进 行 测 量 ，得到准确的结果 ，但 是 其 效 率却远远不及利用 RS 技 术 来进行土地利用变更调查 。 因此，将二者结合使用 ，既能提高土地利用变更调查的效率 ，也能保证结果的精度和准确性 。2.4 土地变更调查中的 GIS、GPS 和 RS 集成3S 技术在土地利用变更调查中有着广泛 的 应 用 ， 虽 然 不 同 的 地 区采用的集成模式不尽相同 ，但 GIS、RS、GPS 这 3 种 技 术 手 段 的 工 作原理基本上是一致的 ；利 用 RS 发 现 变 更 地 块 ，GPS 作 为 RS 的 辅 助 手 段进行野外测量 ，二者所获取的变更信息导入 GIS，GIS 利 用 空 间 数 据库技术可以把图形 （图像）与属性数据的 管 理 一 体 化 ，并允许存储和分 析处理多种性质的数据 。 现有 GIS 能够对矢量数据 、影像数据和文档 进行综合管理 ，随心所欲地实现各种数据 的 空 间 叠 加 、无 缝 拼 接 、分 析 处理，并按要求进行输出 。结论33S 集成技术将随着我国经济的发展 、遥感数据普及运用 、遥 感 数据 质 量 的 提 高 、遥感影像数学处理模型方法的进步 、地理信息系统和 全 球 定 位 系统技术的进步 ，得到极大的发展 ，其必将在土地管理中发 挥更大的作用 。 总之，要维护人类社会的可持续发展 ，共同构建社会主义 和 谐 社 会 ，就必须合理利用和有效管理有限的土 地 资 源 ，3S 集 成 技 术在土地利用变更调查中的应用代表了土地管理和调查的发展方向 ，必将对这一领域产生深远的影响 。 科【参考文献】1 杜 道 生 ， 陈 军 ， 李 征 航 .RS、GIS、GPS 的 集 成 与 应 用 M. 北 京 ： 测 绘 出 版 社 ，1995.2马 荣 华 ，黄 杏 元 ,蒲 英 霞 .数 字 地 球 时 代 “3S” 集 成 的 发 展 J. 地 理 科 学 进 展 ，2001，20(1).3张继贤，程烨.3S 技术支持的土地利用现状图更新J.中 国 土 地 科 学 ，2002，16 (1)：19-22.4颉 耀 文 ，徐 建 华 .基 于 3S 技术的土地详查方法创新 J. 国 土 资 源 遥 感 ，2002 (2)：4-9.5付 丽 莉 ，李 钢 ，等 .土地利用变更调查中的 "3S"及 其 集 成 技 术 J. 测 绘 工 程 ，2008，17（1）：55-59.作者简介：李利娜，安阳市国土资源调查规划与测绘院，助理工程师。肖万胜，安阳市国土资源调查规划与测绘院，助理工程师。责任编辑：常鹏飞file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txtAppliance Error (configuration_error)Your request could not be processed because of a configuration error: "Could not connect to LDAP server."For assistance, contact your network support team.file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txt2012-07-12 20:42:52