国土资源测绘过程中3S技术应用的有效策略分析

文／邓先睿、张金盈 山东省国土测绘院 山东济南 250000

引言：

与传统测绘技术相比，3S技术具有较高的信息化水平，不仅能够更加全面、准确、高效地完成测绘数据采集工作，而且可以对测绘数据进行自动化的处理分析，极大地提高了测绘的效率和质量，减少了人为因素对测绘精度的影响。同时，3S技术的适应性较好，能够更好地满足复杂环境下的测绘要求。基于3S技术的诸多技术优势，其在国土资源测绘工作得到了越来越广泛的应用。国土资源测绘部门应加强对3S技术的研究，充分了解3S技术特点以及适用条件，准确掌握3S技术应用要点，且应加强对3S技术在国土资源测绘工作中应用实践经验的总结，大胆进行技术创新和改进，进一步提高3S技术在国土资源测绘中应用的合理性和有效性。此外，国土资源测绘部门还应积极拓展3S技术在国土资源测绘工作中的应用途径，充分发挥3S技术在国土资源测绘中的技术优势，从而推动我国国土资源测绘技术向数字化、自动化、信息化以及智能化方向发展。

1、概述国土资源测绘工作

所谓国土资源指的是能够为人类生存提供保障，并可以产生经济价值的水资源、土地资源以及生物资源等各类资源的统称。而国土资源测绘工作则是对各类资源进行勘测调查，为国土资源的规划、评价、开发利用以及治理等各项管理工作的开展提供参考依据的工作[1]。国土资源是保障我国社会经济实现可持续性发展的重要基础，对国土资源测绘技术也提出了很高的要求。

2、概述3S技术

3S技术是指包括GIS技术、GIS技术以及RS技术在内的现代测绘技术，随着3S技术的不断发展，其在国土资源测绘过程中的应用日益广泛。

3S技术中的GPS技术也就是Global Positioning System的缩写，既全球定位系统，该技术具有较高测绘精度，能够实现全天候定位测量[2]。目前，GPS技术的应用已经较为成熟，在多个领域均得到了广泛的应用。全球定位GPS技术在实际应用中，主要由用户设备、GPS卫星以及地面测控设备共同构成GPS系统。施测时则是通过地面观测设备对4颗以上的卫星进行同步连续观测，并利用GPS接收设备接收卫星信号，通过对信号数据的计算分析，获得测点坐标数据。随着GSP技术的发展，在传统的GPS静态定位测量技术基础上，还研发出了载波相位差分测量技术以及网络RTK等新型技术，其定位测量精度和测量效率均得到了进一步的提升，能够更好地适应现代国土资源测绘工作的要求。

3S技术中的GIS技术也就是Geographic information System的简称，即地理信息系统。GIS技术主要是以计算机软件系统以及相关硬件设备为基础，采集地球表层空间地理数据，并对相关数据信息进行存储、计算分析、表述呈现以及管理的综合性技术系统，具有较高的信息化水平，能够对被测目标的地理空间特征进行可视化呈现，且系统中的数据库能够为数据信息的统计分析以及查询调用等提供服务。在国土资源测绘过程中，应用GIS技术能够有效提高数据信息的处理效率，并能够自动完成模型构建以及图件制作等任务（如图1所示）。

图1 GIS技术

3S技术中的RS技术则是Remote Sensing的简称，既遥感技术，其主要是从外层空间以及高差获得地球表层地物特征信息的测绘技术（如图2所示）。

图2 RS技术

3、3S技术在国土资源测绘过程中的应用策略分析

3.1 国土资源测绘中，GPS技术应用策略

与传统国土资源测绘技术相比，3S技术中的GPS技术在定位测量是由于主要通过卫星定位系统进行坐标数据采集，对地面环境以及通视条件的要求相对较低，且不易受气候条件等因素的影响，能够实现全天候的测绘数据采集，因此能够有效提高信息采集的效率和质量，且具有较好的技术适用性。在应用GPS技术进行国土资源测绘时，主要包括GPD控制网的布设、计算坐标参数以及设置基站等环节。测绘人员应准确掌握其技术应用要点，不断拓展GPS技术应用途径。

3.1.1 国土资源测绘过程中GPS技术应用要点分析

在国土资源测绘过程中应用GPS技术时，测绘人员首先应布设GPS控制网。目前，在布设GPS控制网时，一般是采用GPS静态测量技术，按照国土资源测绘工作的实际精度等级要求进行布设。测绘人员应在不同检测点上设置2台以上的GPS接收装置，且应确保能够对4颗以上卫星进行同步观测，连续观测时间则应超过45min[3]。同时，测绘人员应以高等级节点坐标为基础进行联系测量，以提高GPS控制网的布设精度。当需要设置区域性GPS控制网时，测绘人员应在被测区域内选择地势相对开阔位置的控制点作为基准点，并在基准点上以及测点上分别设置GPS接收装置，以便开展连续观测工作。根据国土资源测绘工作要求，对极界址点、像控点以及图根点进行定位测量时，测绘人员则可以采用GPS动态测量技术，以提高测量的效率和精度。测绘人员可以将GPS接收装置设置在基准站上，并对测区范围内所有可观测卫星进行连续观测，且应利用无线传输方式向流动站发送观测数据。而流动站既可以接收数据信息，也可以对测点坐标进行实时的处理分析。在布设GPS控制网时，为确保GPS信号接收的稳定性和有效性，测绘人员应合理选择基准点以及测点位置，尽量远离大面积水域或者存在强电磁干扰的点位，且测点应具有较好的对空通视条件，防止其对GPS信号产生影响。此外，在布设GPS控制网时，测绘人员应根据国土资源测绘的实际精度等级需要选择相应的GPS定位测量技术。例如在布设D级或者E级城区范围的GPS控制网时，测绘人员可以采用GPS快速定位技术以及静态测量技术。而在对农村土地状态进行调查时，测绘人员可以直接通过卫星定位综合服务系统来开展定位测量工作。在国土资源测绘过程中应用GPS技术时，为保证测量数据的规范性和准确性，还需要对坐标参数进行计算，以便完成大地坐标与WGS84坐标之间的转换处理。基站设置是GPS技术应用中的核心环节。在完成基准点的选择以及GPS接收装置的安装后，测绘人员应启动设备，并在管理界面进行各项参数的设置，使基站配置能够适应国土资源测绘要求。

3.1.2 国土资源测绘工作中GPS技术应用途径分析

随着3S技术的发展，GPS技术目前已经取得了较为成熟的技术应用经验，其在国土资源测绘工作中的应用也较为广泛，能够适应国土资源测绘中多项测绘数据采集的要求，有效地提高了数据采集的精度、全面性以及时效性，且降低了测绘成本，成了国土资源测绘领域中具有较高应用价值的测绘技术。同时，为适应国土资源测绘工作要求，以GPS技术为基础的GPS RTK以及网络RTK等技术的应用范围进一步拓展，使国土资源测绘的质量和效率得到了明显的提升。

应用GPS技术能够在国土资源测绘过程中准确获取土地资源的开发利用情况，对被测目标区域内的建筑面积、土地资源状态等数据信息进行全面的测量采集，以便于国土资源管理部门能够及时掌握国土资源的实时状态和变化情况，从而为国土资源管理工作提供可靠的参考依据。此外，GPS技术还可以与3S技术中的GIS技术以及RS技术相互配合，其所获取的数据信息是构建地理信息数据库以及对数据库进行动态更新完善的重要数据基础。

3.2 国土资源测绘中GIS技术应用策略

3.2.1 国土资源测绘过程中GIS技术应用要点分析

在国土资源测绘过程中应用GIS技术时，主要是利用GIS平台的专业计算机软件系统，采集被测区域的地理空间信息，并对测绘数据进行存储、计算分析以及管理，最后根据测绘成果表述被测区域的地理空间特征，且可以对测绘成果进行直观呈现。测绘人员应全面收集被测区域的地理空间信息，并将所采集的数据信息导入到GIS系统中。在导入纸质地图等数据时，可以采取激光扫描等方式，以便实现点线以及多边形等向量数据与光栅数据之间的转换处理[4]。在数据采集和导入时，测绘人员应注意收集测区的属性信息，以确保地理空间信息完整准确。在数据信息导入完毕后，测绘人员可利用GIS平台的数据处理软件对数据信息自动进行编辑、计算以及格式转换等，但应注意确保定义清晰准确，且矢量关系能够保持统一。GIS平台软件的应用减少了人为因素对测绘数据处理效率和准确性的影响。同时，GIS系统还可以根据国土资源测绘的比例尺要求自动完成坐标系统转换、投影以及地形图等图件的编辑绘制等各项工作，为国土资源管理部门开展土地评价、资源开发利用等工作提供可靠的测绘成果。

3.2.2 国土资源测绘工作中GIS技术应用途径分析

在国土资源测绘过程中应用3S技术中的GIS能够为土地资源的规划工作提供更加全面准确的参考数据。通过应用GIS技术可以构建地理信息系统，对被测目标的各项数据信息加以集成整合和分析处理，从而判断土地资源规划以及分配方案是否科学合理，以便对土地资源规划方案进行相应调整和优化，提高土地资源规划的合理性以及和科学性。

同时，在国土资源测绘过程中，还可以应用GIS技术为资源评价以及等级评定提供准确的数据基础。GIS系统的地理空间数据分析工具以及数据管理工具能够对土地资源数量、空间变化等进行可视化的呈现，使资源评价人员能够更加直观地了解土地资源情况，以便做出科学客观的判断，提高等级评价的准确性。

此外，通过在国土资源测绘工作中应用GIS技术还可以完成农业用地测绘等多项工作。GIS技术能够全面采集农业用地实际应用的动态数据，并根据测绘结果制作相关图件和模型，准确反映农业用地实时状态，极大地提高了国土资源测绘的效率以及测绘数据的时效性，而且降低了国土资源测绘和管理成本，有效减轻了国土资源管理巡视等工作强度，在国土资源测绘以及管理工作中均具有较高的应用价值。

3.3 国土资源测绘中RS技术应用策略

3.3.1 国土资源测绘过程中RS技术应用要点分析

在国土资源测绘工作中，应用3S技术中的RS技术时，测绘人员应结合国土资源测绘的实际情况以及相关测绘技术规范，合理选择遥感数据的采集方式。测绘人员可以将卫星信号作为测绘数据来源，也可以在具备条件时，利用飞机等航空器采集被测目标区域的图像信息，以确保图像数据的分辨率和清晰度能够满足国土资源测绘标准。在接收卫星遥感数据时，应注意尽量避开存在强电磁干扰的区域，以提高数据传输的稳定性和可靠性，从而获得更加清晰的成像效果。在完成数据采集后，测绘人员应利用专业软件对测绘数据进行滤波处理以及数据分析，使测绘数据精度符合国土资源测绘要求，并为国土资源管理工作提供可靠的测绘数据。在国土资源测绘过程中，RS技术通常应与GIS技术以及GPS技术等进行综合应用，以进一步提高测绘效率和质量。

3.3.2 国土资源测绘工作中RS技术应用途径分析

在国土资源测绘过程中应用3S技术中的RG技术，能够为国土资源的规划、海域以及地界线的界定土地资源监测等多项工作的开展提供重要的数据基础。以国土资源管理工作中的土地监测为例，通过GIS技术的应用能够对土体资源的实际使用情况进行动态监测，土地资源管理人员可以根据对不同时间段所获取的RS图片进行叠加分析，以判断土地资源当前状态，并对其发展情况进行较为科学的预测分析。同时，通过在国土资源测绘过程中应用RS技术还能够为土地资源调查工作提供参考数据。应用RS技术能够全面了解土地资源的节点范围、使用面积以及具体使用功能等多项数据信息，且数据信息的采集具有较高的时效性，有利于国土资源管理部门全面准确地调查掌握土地资源分布特征、面积范围以及使用情况，从而为土地资源的开发利用以及管理决策提供重要依据。

RS技术在国土资源测绘的城市地籍调查工作中也具有较高的应用价值。随着我国城市化进程的加快推进，城市建设用地资源数量、城市土地资源质量、用地类型的变化情况、土地资源的权属信息以及土地面积变更等均是城市地籍调查工作中的重要内容，采用传统的国土资源测绘技术已经难以适应城市复杂资源环境调查工作的需要，而RS技术在技术适应性、数据采集全面性和时效性等方面的技术优势使其在城市地籍调查工作中能够发挥重要的作用。

开展国土资源测绘工作的一个重要目的是保护我国有限的耕地资源，而随着我国社会经济的发展，耕地资源的实际使用情况较为复杂，用地以及耕地变迁现象十分普遍，客观上加大了国土资源测绘的难度，对测绘技术水平提出了较高的要求。因此，国土资源测绘部门应积极应用RS技术，对耕地具体面积、耕地实际用途等进行动态监测，以便及时发现违章用地以及耕地资源浪费等问题，为相关部门采取相应的管理措施提供测绘数据依据。

4、3S技术在国土资源测绘过程中应用的重要作用分析

在国土资源测绘过程中应用3S能够及时有效提高测绘工作的质量和效率，确保测绘数据采集更加全面、准确、高效，并能够利用相关专业软件对测绘数据进行自动存储、传输、处理分析以及制作模型和图件等测绘成果，减少了人为因素对测绘数据准确性和精度的干扰，减轻了国土资源测绘人员的工作强度，降低了测绘成本，缩短了测绘周期，能够为国土资源管理工作的开展提供更加可靠的数据，有利于提高我国国土资源开发利用的科学性和合理性，对于促进我国的社会发展和国民经济建设具有重要的作用。

5、提高国土资源测绘过程中3S技术应用效果的有效策略分析

5.1 提高测绘数据处理的规范性

在国土资源测绘过程中应用3S技术时，为进一步提高数据处理的效率和质量，为国土资源管理工作提供更加客观准确的参考依据，测绘人员应提高GPS技术、GIS技术以及RS技术在数据处理方面的规范性。例如在应用GIS技术对矢量数据进行转换处理时，应注意数据格式，以确保处理后的数据格式能够满足地形图、航海图以及海图等各类图件的测绘标准要求，从而为国土资源管理中的定界勘测、土地规划以及地籍管理等工作的顺利实施提供标准统一的测绘数据。

5.2 加强对国土资源测绘人员的技术培训

在国土资源测绘过程中应用3S技术，对测绘人员的技术水平有较高的要求。为进一步提高3S技术应用的科学性、规范性和有效性，国土资源测绘部门应加强对测绘人员的技术培训，帮助测绘人员充分了解3S等先进技术特点、适用条件以及技术应用要点，且应准确掌握测绘及时发展动态，以便在国土资源测绘过程能够及时对测绘设备进行更新升级，以适应我国新时期国土资源测绘工作的实际需要，推动我国国土资源测绘事业的现代化发展。

结语：

现代国土资源测绘工作在测绘过程中对测绘技术的信息化以及自动化水平有了更高的要求。国土资源测绘人员应加强对3S等新型测绘技术的研究，充分了解3S技术特点和适用范围，准确掌握3S技术在国土资源测绘中的应用要点，不断提高3S技术在国土资源测绘过程中应用的规范性和有效性，以确保测绘数据客观、准确并具有较高的时效性。同时，国土资源测绘部门还应结合3S技术在国土资源测绘工作中的实践应用经验，积极拓展3S技术的应用范围，以推动我国国土资源测绘事业的现代化发展。