3S 技术在国土资源测绘中的应用

■张宜纯 ■嘉禾县国土资源测绘队，湖南 郴州 424500

1 前言

国土资源是指土地资源、水资源、气候资源、生物资源、海洋资源以及矿产资源等主权国家管辖范围内一切资源的总称，它包括社会资源、自然资源、人口资源以及经济资源等。我国国土资源总量丰富，这为我国发展农业、林业、矿业、渔业等生产提供了有利的物质条件。但是，我国国土资源的特征主要表现为:①国土资源在地理分布上具有不均匀性;②国土资源在开发利用程度上呈现出可变性;③国土资源包括可再生资源与不可再生资源。我国作为发展中的人口大国，如何保证社会经济与自然环境的可持续发展，并及时了解国土资源现状及存在的问题，对国土资源管理具有重要的意义。

如今以数字化、网络化和信息化为主要途径的国土资源调查、评价、规划和管理，在国土资源测绘中被广泛应用，以GIS、GPS 和RS 技术为主的3S 技术在国土资源测绘中发挥着重要的作用。

2 3S 技术与应用

2.1 GIS 技术及应用

2.1.1 GIS 概况

地理信息系统(Geographic Information System 或Geo -Information system，GIS)又称为“地学信息系统”。它是在计算机硬件系统与软件系统共同作用下，对地球表层的全部或部分空间中有关地理分布的数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统［1］。GIS由数据采集、管理、处理和分析等子系统组成，与测绘学和地理学联系紧密，具有数据综合分析与评价的能力，共享性和兼容性良好。

2.1.2 GIS 在国土资源测绘中的应用

GIS 软件促进了国土资源信息系统的建设，采用GIS 建立的国土资源信息系统可以实现信息统一管理、数据综合分析与查询，为国土资源的保护、规划及监测提供有效的技术支持。GIS 技术被应用于国土资源管理的方方面面，例如地籍管理、土地规划、矿产资源监测等，这些应用大大提高了国土资源管理水平和效率。

2.2 GPS 技术及应用

2.2.1 GPS 概况

全球定位系统(Navigation satellite timing and ranging/global position system，GPS)是结合卫星与通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。GPS 具有全天候、自动化、高效益、高精度的特征，被广泛应用于在土地测量、工程测量、资源勘察等领域，具有良好的社会效益和经济效益。

2.2.2 GPS 在国土资源测绘中的应用

在国土测量中，应用GPS -RTK 技术可以实时测定有关界址点及地物点的位置，精度高;在建设用地勘测定界测量中，可以实时测定界桩位置、界限范围、面积等，大大节省了时间和资源，简化了工作程序;利用RTK 技术还可以动态检测国土利用情况，保证了国土利用状况调查的实时性。

在国土调查方面，GPS 技术与其它技术相结合，可以进行地籍调查，对可疑地块现场定位，对超量用地、破坏耕地等违法行为进行现场取证，具有精度高，作业时间短的优点。

在国土监督管理方面，可以采用GPS 进行矿产资源和地质勘查进行日常监督管理，并利用GPS 测量对钻孔位置坐标定位等。

2.3 RS 技术及应用

2.3.1 RS 技术概况

遥感技术(remote sensing)从是指从远处探测、感知物体或事物的技术，它是从远处通过一定的传感器探测和接收来自目标物体的各类电、磁场信息以及其它信息，并经信息远程传输、数据处理、数据分析后，识别物体本来的属性及分布特征的技术手段［2］。近年来，以航空摄影技术为基础的遥感技术发展迅速，是一门实用性高、技术先进的探测技术，它能从地面到空间进行信息数据收集、处理、分析，并对全球进行探测和监测，以获取有用的信息。

2.3.2 RS 在国土资源测绘中的应用

从上个世纪八十年代开始，我国逐步应用航天和航空遥感技术进行国土资源调查、国土利用动态监测，涉及的内容包括国土资源的规划、管理、保护以及合理利用的方方面面。其地质填图、土地利用调查、地质灾害监测与预警、矿产资源评价、大型工程项目选址、数字国土建设等方面都有广阔的应用空间。RS 技术是新一代高空间、高时间分辨率、高光谱技术的发展标志。

2.4 3S 技术及其应用

2.4.1 3S 技术概况

随着社会的发展，新技术也不断地取得了进步，以地理信息系统技术、全球定位系统、遥感技术等高新技术技术为主的3S 技术在国土资源测绘中发挥着越来越大的作用［3］。

2.4.2 3S 技术集合在国土资源测绘中的应用

3S 技术在国土资源管理工作的各个方面都发挥着重要的作用:(1)国土调查与3S 技术的结合应用，可以使得工作流程更精炼、更具时效性，使得大范围、高效、准确、定期的动态监测成为可能，重报、漏报的现象明显减少，为政府管理部门科学决策提供了可靠的依据;(2)国土利用动态监测主要采用遥感技术获取动态利用数据，地理信息系统进行国土利用的实时监测;(3)在国土利用规划方面，3S 技术是国土利用动态管理的有效技术手段。3S 技术与计算机技术、网络技术相结合，为现代国土资源管理、规划和决策实现信息化提供了重要保障。

3 3S 技术在土地利用监测中的应用

3.1 研究概况

以西南某市为例，分析3S 技术在土地利用监测与现状变更中的应用。该市面积2000 余平方，人口150 万，以丘陵地形为主，海拔在500米左右，地势西北高、东南低。区内交通便捷，有多条高速公路、铁路、国道纵横交错其中，并作为新机场的选址地，为该市带来了重大的变化，奠定了其区域性综合交通枢纽的重要地位。为分析该市的土地的利用情况，采用3S 技术进行监测分析。

3.2 数据处理

(1)准备基础底图、高程数据、行政界线、影像RPC 文件等基础资料;

(2)对数据进行预处理;

(3)提取土地利用变化信息;

(4)更新土地数据库信息，并对数据库进行质量控制。

3.3 应用分析

利用3S 技术监测获取的土地利用变化信息为基础，分析土地利用现状。结果表明，研究区建设用地面积达82%，地表植被覆盖面积达9%，农用地面积达6.5%。新增建设用地类型以城镇和公路建设为主，主要分布于中心城区内。在城市发展空间的20 公里范围内，几乎无明显的新增建设用地。受农业产业结构因素的影响，设施农用地在缓冲区15 公里以内广泛存在。通过3S 技术确定了土地利用现状，对于划定新增建设用地重点监测区具有重要的指导作用。

4 结论

为及时了解我国国土资源现状，本文从地理信息系统、全球定位系统、遥感技术以及3S 技术集合的概念、原理出发，分析其在国土资源测绘中的应用领域。以西南某市为例，采用3S 技术对国土资源进行监测，分析土地利用现状具有十分重要的作用，为新增规划用地提供了有效的依据。

［1］边馥荃.地理信息系统原理和方法［M］.北京:测绘出版社，1996.

［2］董瑞伶，宫辉力，赵文吉，等.3S 技术在国土资源大调查中的应用初探［J］.首都师范大学学报(自然科学版)，2006，27(1):93～97.

［3］沈芳，程东，黄润秋，等.3S 技术在国土资源调查、环境保护及地质灾害评价与预测中的应用展望［J］.成都理工学院学报，2000，27(增刊):235～238.