3S技术在土地利用变更调查中的应用

李仲强

摘要：本文以3S技术在土地利用变更调查中的应用为研究对象，首先简要分析土地利用调查的内容，而后分别从GPS，GIS和RS三个方面讨论了他们在土地利用变更调查中所发挥的作用，其中重点讨论了GIS技术在土地利用变更调查中的作用。

关键词：3S技术；土地利用变更；RS；GIS；GPS

3S技术即遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）目前已经被广泛的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。

一、3S概述

（一）遥感（RS）

遥感（RS）泛指通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征的技术。因此，遥感就是摄影测量的延伸。遥感技术主要建立在物体反射或发射电磁波的原理基础上。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外，还采用彩色摄影、彩红外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段，能为土地利用等相关的研究提供大量的多时相、多光谱、多分辨率的影像信息。DEM、地形测量数据库和专题图数据库与遥感影像的结合已经成为地理信息系统（GIS）技术中的数据采集和更新的重要手段。

遥感图像特征可归纳为几何特征、物理特征和时间特征，这三方面的表现特征即为空间分辨率、光谱分辨率、和时间分辨率。其中时间分辨率在遥感中的意义重大，利用时间分辨率可以进行土地利用动态监测。

（二）全球定位系统（GPS）

全球定位系统简称GPS，该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。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的观测量为基准，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。

与传统的测量技术相比，GPS定位技术有一下几个特点：1.观测站之间无通视。2.定位精度高。3.观测时间短。4.操作简便。5.全天候作业。

近几年，在高精度GPS定位技术方面出现了网络RTK技术。网络RTK技术也称“虚拟参考站技术”（Virtual Reference Station，VRS）。网络RTK系统最为重要的功能是长距离高精度快速动态定位。其核心思想是：根据用户的位置，系统生成一个观测值，如果同在用户附近有一个虚拟的观测站；用户根据该观测站，采用常规的RTK方法，就能实现精密定位。依据网络RTK的特点，在现场实时测得的数据可以及时的传回到GIS平台上，便于GIS平台及时的处理数据。

（三）地理信息系统（GIS）

地理信息系统是一门介于地球科学、遥感科学、信息科学、决策科学与计算机科学之间的交叉学科。它将地学空间数据与计算机技术相结合，以空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，对地理信息进行采集、存储、检索、分析、显示与更新，适时提供多种时间和空间的地理信息，以多种形式输出数据或图形产品，为地理研究和地理决策服务。

地理信息系统的构成主要有：

1.计算机系统。 计算机硬件系統和计算机软件系统。2.地理信息数据库系统。3.系统开发、管理与应用人员。

地理信息系统的主要功能：1.数据采集与输入。2.数据编辑与更新。3.数据存储与管理。4.空间查询分析。5.数据显示与输出。

二、3S技术在土地利用变更调查中的应用方法

GIS、GPS、RS三种技术相互作用，取长补短。GPS获得精确位置信息可以帮助遥感影像和航摄相片的几何校正和镶嵌；GPS技术和RS技术为GIS空间数据的实时动态更新提供了重要手段，而且GIS的应用也提高了遥感的数据提取和分析能力。

基于上诉3S特点，本文提出基于3S技术的土地利用变更调查方法：以GIS系统为平台，利用最新的遥感影像和地形图等资料，经过GIS自动解译和人工目视解译，判定变更的图斑，然后利用GPS采集变更图斑的空间信息，以及土地权属等信息。最后在GIS中进行图形检查、精编、面积计算和汇总。编写各项技术报告、说明书、成果资料等，储存在GIS数据库中。

三、小结

城镇地区的土地利用变更速度较快，数据精度要求高，而且信息量大。传统的方法存在：1.不能主动监测变化。2.测量方法落后，且人为干扰大。3.变更数据获取速度慢，存在多次清绘误差累积。4.一旦发现变化，原来的图件即失去现势性。而结合3S技术不仅可以减少外业调查的工作，同时还可以精确的量算出各种土地利用的面积，保证面积的准确性，提高工作效率，缩短工作周期，而且更加的直观实时，经济实用。

参考文献：

[1] 李德仁.论RS，GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学报，Feb1，1997：66

[2] 邝凤明.测绘新技术在土地更新调查中的应用[J].科技创新导报，2008，12：44

[3] 詹长根 唐祥云 刘丽.地籍测量学.武汉大学出版社，2005，6：41