测绘地理信息科学技术在第三次国土调查中的运用探讨

张丹

【摘要】我国开展了第三次国土调查，查清我国的国土资源使用现状，目的是提高国土资源使用率，推动未来经济建设。本文讲述了测绘地理信息科学技术的发展，及其对国土调查的意义，鉴于第三次土地调查成果的真实性、有效性和准确性，对测绘地理信息科学技术的运用值得探讨。

【关键词】测绘地理;信息科学技术;第三次国土调查

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.119

中国作为发展中国家，经济处于迅速发展时期，如果能够精准管控我国各地土地资源数据，实现信息化管理，促进经济建设的宏观调控，有利于我国生态修复和治理。在第三次国土调查中，利用多种测绘地理信息的科学技术手段，对农业、商业、工业、水利及交通等各方面的土地资源进行全面摸底调查，更精确地掌握了土地资源的使用情况。

1、测绘地理信息科学技术的发展

随着科学发展，测绘地理信息科学技术水平不断提高。在第三次国土调查中对数据要求更高，对外业复杂的核查环境，对于无法到达、测绘困难的地区，仍然做到了调查内容更加详尽、技术更加先进、测绘精度更加细致。通过新型科学技术的应用，取代传统测绘技术，通过数字化科学及智能化处理技术，强化测绘数据。对地理信息的获取和处理，已经实现智能、自动、实时获取，数字化测绘和网络平台数据运行相结合，加快了信息化测绘体系发展，推进了测绘科学技术在国土资源中的应用。实现了我国第三次国土调查成果的技术支持，迎来国土资源信息化管理新时代。

2、测绘地理信息科学技术对国土调查的意义

距离我国第二次开展国土调查工作已有十年之久，为满足我国土地发展需求、生态文明建设、水利工程系统的整体规划和交通运输系统的建设，需要充分做好现有科技在测绘地理信息上的融合。在原有调查成果基础上，利用测绘地理信息科学技术的数据支撑，更加全面和完善的掌握我国土地利用情况。国土资源部中国土地勘测规划院院长高延利表示，第三次全国土地测绘都采用的优于一米分辨率的卫星数据进行调查，图斑的面积精度也提高很多，200平米甚至100平米就要上图。城市发展需求对测绘工作有更高要求，传统测绘已经不能满足实际需求，实践中应充分利用计算机、遥感等技术的拓展，推动测绘事业发展。测绘地理信息科学技术的发展，为土地建设和管理，提供了精准的参考依据，对国土资源的充分利用、可持續发展作具有重要意义。经国务院批准后，第三次全国土地调查基本数据向社会公布，通过合理运用测绘地理信息科学技术，实现了土地调查相关成果共享，充分发挥土地调查成果在服务经济发展和社会管理、支撑宏观调控和科学决策中的基础作用[1]。

3、测绘地理信息科学技术在国土调查中的具体应用

在第三次全国土地调查中，信息化测绘技术对保障测绘成果的质量，起到重要作用，满足生态文明建设、空间规划编制、自然资源管理体制改革等各项工作的需要。第三次土地调查主要任务是：基于第二次全国土地调查的成果基础，按照国家统一标准，在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹原有资料，以正射影像图为基础，实地勘察土地的地类、面积和权属情况，全面掌握全国耕地、园地、林地、草地、商服、工矿仓储、住宅、交通运输、水域及水利设施用地等地类分布及利用状况，充分发挥了科技在测绘技术方面的应用。利用大数据和云计算等技术，在面向政府、国土资源管理部门、农业部门、科研院所和社会公众等不同群体时，优化海量数据处理能力，为第三次土地调查提供成果共享服务平台。整合各类自然资源、重点城镇节约集约用地分析，形成第三次土地调查数据成果综合应用分析技术机制。

3.1高分影像技术

航天遥感技术经过多年的发展，在光谱、空间和时间的分辨率上有巨大的进步，在土地利用、城市规划、环境监测等民用方面能够提供精准数据，而且对军事目标识别、战场环境仿真来说有着更为重要的意义。我国的遥感测绘事业的跨越式发展，遥感影像呈现出多源、多类型、海量、分布式的发展趋势，国家土地调查办在第三次国土调查中提出要求，基于高分辨率遥感数据，制作正射影像图。结合当地实际调查情况和第二次全国土地调查数据库，逐图斑开展全地类内业人工判读，用图斑形成矢量数据，利用无人机展开核查工作，制作高分辨率的遥感影像。为了快速高效完成测绘地理信息相关工作，要利用航测摄影进行大面积调查，影像分辨率可达0.1m，获取准确小区域的高清数字正射影像，通过设计的智能软件快速完成对所有图斑的核查，排查异常数据，筛选出需要实地举证的图斑。利用高分影像技术，内业对各类地形边界精确勾勒，提高了图斑核查工作的效率和质量，调查结果的底图具有客观性和高清晰度。随着农业、国土测绘、林业、环保等行业，对遥感影像数据、信息的服务需求的不断增长，高分影像技术水平还将不断提高。

3.2无人机倾斜摄影测量技术

无人机航测技术包括飞行控制、地面站控制、航拍摄像和数据传输四个系统。无人机倾斜摄影是目前较先进的影像采集方式，在各行各业中正在推广应用。其中，操作难度和技术含量较高的是无人机倾斜摄影测量技术。从相机镜头参数、地面分辨率、航拍参数，到影像的模型构建和数据采集，都要按照专业的标准进行。城市基础测绘的应用中，对操作的技术含量较高。其中飞行控制系统由机载飞控、通信和地面站组成，是无人机遥感系统的核心控制系统。地面站在无人机的飞行过程中，起到监控飞行状态、控制无人机的飞行航迹、参数，规划飞行路线的作用。无人机的航拍摄像系统可搭建多重传感器，如气象传感器、合成孔径雷达、数码相机等，实现了一次航行同时收集多类型数据的功能，将所收集的数据传输地面控制站，从而获取精准信息。无人机倾斜摄影测量技术被广泛使用在国土调查、规划等领域，是近年来的高新技术，借助无人机快速采集影像数据和航测影像，能够快速获取倾斜摄影测量数据，利用构建高质量和精度的GIS三维模型，反映出土地的位置、形状、海拔高度等数据。倾斜摄影测量技术优势在于能够在同一平台上搭载多台传感器，能够同时获得不同角度的航拍数据，从而呈现精度更高的影像数据，也能反映出地物位置和纹理。目前无人机操作简单，稳定性好，在搭载各种传感器时，注意避免破坏平衡，尤其是数码相机要固定在重心位置，确保航拍质量。无人机在针对地貌特征不同的地理环境进行航拍测量时，要设置合理的飞行高度，根据实际情况设计飞行高度和航线。无人机的应用解决了外业工作的诸多难题，比如，海拔高、地形地貌不规则、物质难以补给，节省了人力的投入，并能快速准确获取地理信息。

3.3 GIS系统与“互联网+”技术

CIS系统随着互联网时代电子硬件的不断更新，融合了更多先进技术，增添新功能后，在更多领域都有应用。GIS地理信息技术以计算机、信息化为基础，利用采集的地理空间数据进行分析处理，是综合地理学、地图学计算机科学和遥感技术的系统，符合对地理空间数据进行高效全面采集的要求，具备抽象编辑数据的能力，计算机自动实现转换。在新一代测绘地理信息的过程中，利用互联网技术，提高第三次国土调查效率和质量。在第三次国土调查中，利用CIS系统与互联网相结合，结合开发的手机应用程序为外业核查人员提供了便捷。通过定位系统和网络传递信息，利用手机即可收集、传递数据，在工作中积极互动，从而提高第三次国土调查的工作效率和质量。应用GIS地理信息系统对城市地形测绘，通过观察各种数据信息，可直观判断该地区人口分布、城市道路等信息。实现了测绘人员通过在GIS地理信息系统输入查询属性，就能够确定具体位置，能够选定查询空间，并自动完成几何量算、距离等数据的计算。还能够通过采用计算机自动比对和人机交互检查的方法，对地方报送的测绘成果进行逐图斑内业比对，检查调查的地类与影像及地方举证照片是否一致，并通过“互联网+”技术开展在线举证及外业实地核查工作。

3.4全球导航卫星系统（GNSS）技术

全球导航卫星系统在第三次全国国土调查中发挥了重要作用，充分体现在外业调查工作中，在工作现场作业的全部数据成果，都通过全球定位实现与举证平台的实时互动，提高调研效率。目前我国卫星处于发展的关键阶段，成果颇丰，测绘地理信息使用技术是高分卫星的重要领域，中国航天发展带来的科技进步，为满足国土资源和国民经济发展做出积极建设，突破技术难关，成立专门的卫星测绘应用中心，提供精准可靠的测绘数据和服务。GNSS是全球导航卫星系统的简称，其中卫星、地面监测、和操作终端是重要组成部分，地面指挥中心调控卫星在制定的轨道中运行，始终维持与赤道间的夹角，接受传输指令。在测绘地理信息时，依据卫星反馈的数据，确定测绘位置，进行测量间距。全球导航卫星系统在国土边界范围测量和计算上应用广泛，适当的调节计算误差，能够得到可靠的面积信息。

3.5利用计算机自动比对

在土地调查成果的核查阶段，工作量大，工作时间紧迫，全国调查数据资料内容繁多，需要人工核查各地区图斑的真实准确情况。采用计算机自动比对，结合人工核查，对冲突的图斑标记重新核查，多次检测确保调查成果准确。基于内外业一体化数据采集技术，结合国家统一下发的调查底图，利用移动设备对土地利用信息展开调查和采集，实现各类专题信息与每个图斑的匹配连接，形成集图形、影像、属性、文档为一体的土地调查数据库。利用大数据技术，对土地调查成果展开多元服务与专项分析。实现了全国土地调查成果和专项调查成果的集成管理、动态入库、综合查询、统计汇总、数据分析、快速服务等功能。

3.6实时动态差分测绘技术

实时动态差分测绘有通过软件系统、数据传输和GPS系统三个模块，在测绘过程中建立基站参照，载波相位为基础，实时记录差分，使用时保证周围无高层建筑遮挡、视野开阔，地面设施不可避免时，应与实时动态差分测绘设备相距50m。实时观察GPS系统的运行状态，获取信息，将收集的国信息传输给流动站。流动站配备的计算机、无线信号传输设备和信息接收系统。该技术主要应用在国土测绘的地形测图中，随着相关技术的发展，實时动态差分测量技术的融入弥补了传统工作的弊端，其优点是可进行单人操作，仅需要1s就可获取准确的地形碎部点位置。测量完成系统自动生成地形图。该技术被应用在交通、水库、海洋等领域的地形测图工作当中。随着网络实时动态差分测绘技术的广泛使用，测绘精确度、设备需求、空间要求等方面都得到了提高，国土地形测图工作的效率和水平也随之提高[2]。

结论：

在第三次全国国土调查中，测绘地理信息使用技术更为先进，且具有作业稳定性好、通讯网络便捷、界址点精度高、不受作业半径限制等优点，为我国第三次国土调查提供可靠依据。测绘地理信息科学技术的应用，对调查的农用土地耕地、商用土地、湿地、森林等地貌进行了全方位的调查，为我国土地资源管理提供数据基础。测绘地理信息科学技术的使用，完善了我国土地资源管理系统，提供信息化的土地资源数据，对我国土地资源合理利用和经济发展具有重要意义。

参考文献：

[1]姜楠.测绘新技术在第三次全国国土调查中的实践探讨[J].住宅与房地产，2020（30）：253-254.

[2]张航艇.第三次全国国土调查中信息化测绘技术的应用探讨[J].城市建筑，2020，17（20）：115-116.