基于3S的土地利用动态监测技术与应用研究

邓杨琼

摘要：卫星遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统这三种技术统称为3S技术，通过对三种技术进行有效的配套使用，可以形成一个对信息进行获取、贮存、分析和运用的全新一体化信息系统，通常在土地资源动态监测工作当中进行有效的应用。本文针对基于3S技术的土地利用动态监测技术进行分析，介绍了3S技术的主要优势和基本原理，并提出具体的工作流程和应用对策，为相关工作起到一定的参考作用。

Abstract： The three technologies of satellite remote sensing technology， global positioning system and geographic information system are collectively referred to as 3S technology. Through the effective use of the three technologies， a new integration information system for information acquisition， storage， analysis and application can be formed and are usually used effectively in the dynamic monitoring of land resources. This article analyzes the land use dynamic monitoring technology based on 3S technology， introduces the main advantages and basic principles of 3S technology， and proposes specific work processes and application countermeasures， which play a reference role for related work.

关键词：3S;动态监测技术;基本原理;应用对策

Key words： 3S;dynamic monitoring technology;basic principles;application countermeasures

中图分类号：P208                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）20-0203-02

0  引言

随着我国经济的快速发展以及城市的不断建设，我国的人口数量也在快速增长，但这也带来了严重的土地资源利用问题。因此，对土地利用现状的动态信息掌握情况也提出了更高的要求，工作人员需要能够实时监测土地的利用现状，能够进行进一步的分析和利用，从而更好地管理土地资源，完善城市的规划工作，并为城市的建设提供相关的数据信息。而随着时代的快速发展，传统的管理模式也无法在适应新时代下的土地资源规划形式，对此需要创新管理手段。而3S技术的有效应用对相关领域的发展也起到了至关重要的作用，在土地动态监测体系当中通过应用此项技术，可以有效地节省人力和物力，弥补传统监测技术的不足，实施管理和控制土地资源，提高我国对土地资源的管理水平。因此，分析3S技术在土地动态监测中的应用具有着十分重要的现实意义。

1  3S技術简介

3S技术主要是对卫星遥感技术、全球定位系统以及地理信息系统这三种技术的一种统称。而现如今，主要应用这一技术体系进行相关数据的采集工作，并进行具体的记录管理和综合分析。在3S技术的实践应用过程当中，常常与相关信息技术进行配套使用，从而形成一体化的信息系统，对信息进行具体的获取、储存、分析和应用等功能，具有较强的操作性，在科研和生产领域当中具有十分广泛的应用。具体来说，卫星遥感技术主要是通过对地表物体所发射出来的电磁波进行探测，并通过具体的反射作用，从而有效的将物体信息进行提取，可以有效地实现远距离识别的目标。该技术主要使用传感器，可以有效的探测和接收相关的电子辐射，并按照相关的规律定期进行转换，将其提供给不同的用户。在自然地表资源环境监测、农作物估产以及灾害监测等领域当中，卫星遥感技术都具有十分广泛的应用。全球定位系统主要是可以对空间交汇定点进行定时和测距的一项导航系统，其可以全天候工作，而且在具体应用过程当中不需要受到相关天气因素的影响。该系统还具有全球覆盖的优势，从而可以为相关用户提供准确的定点位置，在具体应用中具有定速、定时以及精度高等相关优势，进而在土地资源管理、航空航天等相关领域得到了有效的应用。而地理信息系统则主要是将计算机图形技术和数据库技术进行有效的结合，进而可以对空间进行观测，并采集、输入、存储、分析相关的数据，将这些数据进行归纳，并构建出具体的三维立体模型，从而将其空间信息和属性信息进行有效的显示。而在CS技术的应用过程当中，地理信息系统和人体的大脑中枢神经类似，可以综合处理采集到的相关信息，构建空间模型，并准确地展示相关的勘测结果[1]。

2  3S技术基本原理

在3S技术当中，通过将地理信息系统、全球定位系统和遥感技术进行有效的融合，可以对信息进行采集、整理等相关操作。而该项技术目前在我国各个领域当中也都有着十分广泛的应用，通过对其所包含的三种技术进行有效的融合，可以建立起相应的技术体系，从而实现对数据的采集、整理和分析等功能，发挥出三种技术的主要优势，并形成一个具体的空间信息系统，具有较强的科学性和实用性。而三种技术在3S技术体系当中也都有着不同的作用，首先地理信息系统相当于人体的中枢神经，而全球定位系统则作为相应的定位器，遥感技术可以作为传感器。这三种技术具有着各自不同的作用和功能，而且在一定程度上还能够互相弥补，三者之间的关系是相辅相成和互相依存，而通过对三种技术的集成，便可以形成3S技术体系。在空间信息系统当中，3S技术具有着自己独特的优势，同时也具有着较高的地位，可以独立进行工作。与此同时，其所包含的三种技术，两两之间可以相互进行促进和依赖，而通过这三种技术的有效融合，可以弥补各自的不足，并通过相互完善，使其具有更为强大的功能和作用[2]。

3  利用3S技术进行土地动态监测的基本流程

土地动态监测过程实际上是对不同时期的土地使用资料进行采集的一项工作，针对时间和空间的角度来进行研究，从而有效的掌握土地资源的动态变化，并通过具体的分析，整理出土地资源所具有的变化规律，进而对土地未来的发展趋势进行有效的预测。遥感技术能够大面积的监测土地，从而采集相关的信息，而全球定位系统则可以对目标的地理位置进行有效的检测，并进一步补充遥感技术所提供的相关信息。地理信息系统则可以分析和处理相关的数据资料，再通过应用计算机技术来对不同时期的土地监测动态图进行展现。而在具体应用3S技术时，需要按照以下流程来有效的进行：

3.1 基础数据的选择

采用卫星遥感技术可以对进行监测的土地利用和相关覆盖数据以及自然环境有关的数据进行获取。而在对数据进行获取的过程当中，需要结合监测范围以及相关精确性方面的要求来有效地对卫星遥感影像的分辨率高低进行明确，从而合理的选择相关的遥感设备，提高相关数据的准确性和进一步提升设备的使用效率。

3.2 数据的预处理

在进行数据预处理时，主要是处理相关的遥感影像，具体采用的方法可以包括融合、矫正、镶嵌以及调色等，可以使图像在具体获取时所产生的误差进行有效的消除，以此来满足相关的地物信息要求，使解译的精度得到明显的提高，也使后期对数据处理时的难度有所降低，从而避免出现相关的信息损失现象。

3.3 建立解译标志进行解译

在对土地动态进行监测时，需要根据土地的利用类型和地貌类型等来作为具体的解译标志。而解译判读的主要采取方式具体包括人机交互式解译法以及计算机分类后解译法，在具体的使用过程当中可以使二者进行有效的结合，从而在地理信息系统当中储存相关的信息，并对其进行有效的分析和处理。

3.4 土地动态变化信息的提取

在对土地动态信息监测的过程当中，对相关信息集成部分进行提取时需要对相关数据的特点进行综合考虑，并结合其监管范围和使用目的来合理的选择相关的提取方式。

3.5 利用GPS进行野外实地考察和数据库的更新

在土地监管过程当中进行野外测量时，需要结合具体的测量距离来对相关的测量工具进行正确的选择，而通过全球定位系统可以对30米以上的野外距离进行有效的监测，这也使土地资源监测的工作效率得到了明显的提升。而在开展内业工作时，则可以使用全球定位系统来复查和测量那些解译信息不够确定或者出现变化的区域，以此来进一步提升数据库当中相关数据资料的准确性。

3.6 利用GIS系统建立数据库

通过采用遥感技术可以有效的分析和解译相关的图像，从而对相关的土地监测区域数据进行实时采集，再通过全球定位系统来补充目标物的坐标等相关内容，从而完善数据的初步处理和验证过程，之后便可以建设具体的数据库。在构建数据库时需要应用地理信息系统，通过对资料进行准备，并扫描相关的图纸，从而构建出状体要素表和矢量化，将相关的信息录入到具体的数据库后，可以有效地构建三维地理模型，从而对土地监管范围内的相关要素和组成元素进行充分的展现[3]。

4  3S技术应用于土地利用动态监测工作的具体对策

土地利用动态监测实际上是对相关的土地资源信息以及土地的利用情况进行收集和调查的过程，对于获取到的相关信息可以采用统计分析的方式来进行具体的处理。而3S由于自身所具有的独特优势和特点可以在土地利用动态监测工作当中得到有效的应用，并全面提升监测水平。

4.1 内业判读

在收集相关的内业资料时，相关工作人員需要针对调查区域内的相关资料和遥感数据以及土地利用现状进行具体的收集和整理，具体可以包括遥感影像、数据库以及现状图等。之后，工作人员需要对遥感影像进行有效的处理，对其进行校正和增强等，从而更好的获取相关信息。最后，还需要提取异样信息。通过对遥感影像和相关土地利用资料进行处理和对比，可以将电脑解译出的相关信息和土地利用现状资料当中不相符的情况进行记录。

4.2 外业调查

工作人员首先需要调查相关的外业资料，并将业内判读当中的区域和地形图进行叠加，从而制作成为具体的工作底图，并形成相应的调查表。其次，工作人员还需要实地调查可疑图斑，通过其所制作出的相关工作底图来详细的调查图斑和地物，并采取GPS定位、实地观测等方法绘制出具体的草图，最后将外业调查表进行填写。

4.3 数据统计、分析

工作人员需要更新数据库，将外业调查到的相关数据信息进行有效的补充和修正，从而使土地利用数据库当中的空间数据和属性数据得到完善，然后核查图形和属性数据的一致性，判断数据是否正确，同时还需要检查接边情况和拓扑错误。通过应用地理信息系统进行分析，并绘制成图。地理信息系统可以对数据信息进行有效的收集和管理，并进行具体的统计分析，最后将其成图。这和传统的方式相比，具有着较高的效率和优势。

5  结束语

综上所述，随着我国科学技术的不断发展，3S技术的应用也在不断的完善和更新当中，进而为土地动态监测工作奠定坚实的技术基础。而通过应用3S技术能够对土地利用、工程建设以及植被覆盖等进行有效的监控，而且其具有较大的覆盖面积，并能够获取准确的数据信息。通过运用计算机技术，可以智能化处理相关的数据，从而有效地展现出土地动态变化图，这样一来可以为土地信息的统计、监测以及监督等工作提供重要的数据信息，提升相关人员的工作效率，也能够使我国的土地资源管理数据库得到有效的完善，进而更加科学合理的对土地资源进行管理。

参考文献：

[1]王建国，刘志川，吴琼，丁清峰，金锦花.基于“3S”技术的土地利用动态监测教学实践研究[J].教育教学论坛，2020（19）：137-138.

[2]周鸿翔.基于3S技术开展土地利用动态监测综述[J].测绘与空间地理信息，2019，42（06）：56-57，63.

[3]程思思，张海昂.3S技术在矿区土地利用动态监测中的应用[J].世界有色金属，2018（08）：275，277.