3S技术在土地变更调查中的应用

翟伟光++胡楠

摘要：土地变更调查是重要的国情调查，需要综合运用多项技术。文章介绍了土地变更调查的工作流程，分别分析了GIS、GPS、RS在土地变更调查中的应用，并探讨了GIS、GPS、RS的集成方式，依据二次调查技术方案和相关技术标准，分析了基于3S集成技术的内外业一体化作业模式在二次调查成果更新中的应用。

关键词：土地变更调查；GIS；GPS；RS；3S集成技术

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0041-02

土地资源是人类赖以生存和发展的基础。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。第二次土地调查工作建立了国家、省、市、县四级土地利用数据库，实现了土地资源管理的信息化、网络化，建立和完善了土地调查、统计制度和登记制度，较好地满足了国土资源管理的需要。数据更新仍然是测绘工作者面临的首要问题。国家科技基础数据库建设与发展研究报告指出：“持续更新和业务化运行是一个科学数据库存在的根本。”可以毫不夸张地说，持续更新是基础地理信息数据库的生命源泉。由于经济高速发展期间土地利用现状变化快、且土地利用类型复杂，使用传统的土地利用更新方法效率较低，探讨3S技术在土地变更调查中的应用具有一定的意义。

1 土地变更调查的工作流程

传统的变更调查技术手段落后，采用部分遥感结合地面调查的技术体系，现代信息技术应用程度不高，给每年的变更调查工作带来诸多不便。而且传统的变更调查大多采用由基层上报变更数据，受人为因素影响较大，变化边界地理坐标不准确，获取速度较慢，难以保证调查数据的准确性和可靠性。在土地利用变更调查中引入3S技术代表了土地利用变更调查发展的方向。

基于3S技术的土地变更调查包括土地利用变化区域提取、野外变更调查、内业数据处理、统计分析及数据统计等主要工作，其工作流程如图1。

根据土地变更调查工作流程可以看出，在不同阶段，GIS、GPS、RS具有不同的作用。依托GIS强大的分析、处理、存储功能，根据获取的遥感影像及土地利用现状数据库，采用人机交互的方法对遥感影像进行解译，发现变化信息，提取土地利用变化区域；根据GIS处理后的工作底图，结合收集到的变更资料，根据遥感数据源的不同，将变更图斑分为两种：高分辨率变化图斑与中分辨率变化图斑，对于确定的高分辨率变化图斑可直接用于更新土地利用基础图件或数据库，对于确定的中分辨率变化图斑使用GPS辅助外业采集变化图斑边界；根据野外调查及GPS测量成果，将测量数据导入GIS中，使用GIS的数据编辑功能，进行土地利用数据库变更，并统计分析导出增量数据，得到土地利用现状统计报表、土地利用现状图及变更调查记录表。

可以看出，在以上方法中，3S技术多采用两两集成的模式，即GIS与RS集成、GIS与GPS集成、GPS与RS集成。由于未进行GIS、GPS、RS三者的深度集成，不能充分发挥3S的技术优势，每种模式均存在一定的局限性。GIS与RS时，更新数据精度很大程度上取决于遥感底图的质量，一旦在目视解译不能奏效，缺少相关资料佐证的情况下，仍需要寻求外业测量确认；GIS与GPS集成时，数据在野外进行简单采集编辑后，内业还要进行入库前处理，而且在没有遥感影像辅助的情况下，作业会存在一定困难；GPS与RS集成时，二者还只是简单组合使用，对作业人员的主观能动性要求较高，虽然一定程度上实现了内业和外业的综合，但是并没有将GIS的数据编辑处理功能纳入其中，数据处理仍要在另一个平台上完成。

2 3S集成的内外业一体化在变更调查中的应用

目前的3S集成仍旧局限在各技术间的相互组合，受制于技术的局限，深层次的集成尚不明显。解决这个问题，仅仅依靠测绘技术的发展并不可行，在充分利用3S技术的前提下，综合运用通信、计算机等技术手段，弥补现状的不足。

GPS-PDA也称为土地调查掌上系统，该设备可由软硬件组成：GPS接收机、PDA（掌上电脑）、土地调查软件。土地调查掌上系统是将GPS卡和土地变更调查软件集成到PDA中，从而实现集接收GPS信号与实现GIS编辑于一体的功能。根据GPS与RS集成在土地变更调查中的应用分析，在野外调查测量时，如果借助GPS-PDA，实现野外测量与图形绘制的一体化作业，同时使用高速的移动网络数据传输业务，将GPS-PDA所采集到外业数据、编辑的图形及属性实时传送回监控中心服务器上，实现内业再处理，直至更新数据库。

目前类似系统已经开始应用，例如东南大学3S研发中心研制的“调查之星”作业系统、山东省国土测绘院卫星定位运营中心研发的“国土执法监察三级联网全程监管平台”等，并取得了良好的效果。综合运用3S技术、移动通信技术和工作流技术，提高了土地利用变更调查的自动化程度和工作效率，节约了成本，为变更调查提供了科学高效的现代化手段，代表了3S技术集成的发展方向。

3 结语

在土地变更调查中，以RS获取高分辨率影像作为数据源，生成正射影像工作底图；以GIS组织、管理、分析土地调查信息；以GPS获取地面点高精度三维坐标并实施定位，3S技术的综合运用确保了高效、高标准地完成更新任务，为数据成果质量提供了坚实保障。

3S技术可以通过无线网络紧密地联系在一起，使整个作业过程能够调动各方面资源，成为一个有机的整体，提高了传统手工方法的精度，并减少了内业处理的复杂度，大大减轻了基层土地调查人员的劳动强度、提高了工

作效率，在土地变更调查中将会得到更广泛的应用。

参考文献

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作者简介：翟伟光（1982-），供职于天津市测绘院，研究方向：测绘技术。endprint