探究3S测绘技术在土地开发整理中的合理运用

刘晗怡

(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，四川 成都 610052)

0 前 言

科技创新在各个领域都很重要，特别是在计算机和通信技术领域，也间接影响其他行业。遥感、全球定位系统和地理信息系统能够充分利用科技能力，收集和综合分析各种信息，有利于土地资源的合理利用和土地资源的优化配置，从而促进国家的社会进步和经济发展。土地作为一种不可再生资源，科学利用和有效管理土地对我国来说尤为重要。20世纪80年代，3S技术在土地管理中的应用逐渐扩大，特别是在第二次土地调查后的近两年里，3S技术在定界等领域得到了更广泛的应用，例如土地利用规划、地籍测绘等。但需要指出的是，3S技术广泛应用于其他土地管理领域，是一个开发的新软件。

1 测绘技术在土地开发整理中的作用

1.1 测绘技术的作用

地图学是一门计算和测量地球引力场、地球形状和几何的科学，在此基础上测量地球表面几何物体和自然物体的几何分布，在一定范围内存在技术和理论上的困难。根据国土资源开发专项规划、城市规划和土地利用总体规划，明确土地利用和目标，运用工程技术、法律，从经济和行政的角度，改善环境、生活和生产条件的过程就是土地利用的合理化。但由于我国人口众多，经济社会发展发生了土地占有和征用的变化。因此，要缓解矛盾，保证足够的耕地，就必须重视土地资源的开发和合理化，以保证土地资源的合理利用。

地形测绘工作要贯穿土地管理和处理的全过程。在测绘工作之前需要获得地形要素，如项目的形状、数量和位置。土地利用规划和土地利用合理化与普通地形不同，这项工作的一个重要部分是利用遥感和地理信息系统(GIS)提供的数据，对开发区进行综合地形测绘，绘制地形图并协助处理地形图。因此，对地图学的需求较高。在土地开发整理的各个阶段，测绘工作至关重要。为了顺利完成这项工作，需要对土地整理进行详细的测绘工作，以保证土地开发项目预算的准确性，从而实现项目的规范化、成本的节约和决策过程的科学化。

1.2 测绘技术在土地开发管理各阶段中的应用

1.2.1 规划阶段

每个规划必须以当前的土地利用图为基础。在土地开发规划的设计和编制中，最重要的因素之一是根据航空影像和照片进行测绘。这些详细土地分析结果中的大部分地图是在第一次详细土地调查中获得的，主要通过手工制作。因此，为满足规定的精度要求，以避免在时间和实践中区分某些参数，必须在土地测绘过程中运用现代测绘技术，确保测绘符合要求。随着科学技术的飞速发展，3S技术将在地球测绘中得到广泛应用。现代测绘技术在土地资源分析中发挥着重要作用，主要是通过提供大量准确可靠的数据。

1.2.2 设计阶段

现阶段，要制定规划中的土地管理项目，作为下一步工作的依据。测绘项目区需要精心设计，以满足项目的需要。首先，统一的大地基准是测绘的基础，是精度、坐标模型和测绘方案的保证。因此，有必要在同一高程基准和坐标系下确定土地覆盖综合工程的面积，确保保留当地通常选择的高度标准和坐标。其次，必须确保信息的准确性。设计图纸、方案设计的科学性直接取决于图纸信息的准确性。只有提供的信息准确无误，才能保证设计的可操作性、规范性和合理性。最后，必须进行立体摄影。为了获得更准确的基线数据，必须运用多种现代测绘工具和技术，进行多层次、多方位、全面的立体摄影。

1.2.3 施工管理阶段

土地开发项目作为一项复杂的系统工程，其管理和建设需要详细的信息分析，准确的地图以及广泛的数据信息。现阶段，最常用的是最新的测绘技术，这项技术的任务很小且很具体。土地利用合理化工程启动后，要达到设计标准和要求，必须保证土地利用的安全、质量和进度。工程需要不断完善和调整，这是保证现代测绘技术能够作为辅助建设者决策的依据所必须的。此外，必须采用现代测量和监测方法来完成该项目。为了找出测绘过程中存在的缺陷和问题，在图集绘制过程中，必须运用现代测绘方法，完成土地整理项目的收获阶段。缔约方会议应请秘书处编写一份关于土地利用、土地利用的变化和林业的报告。

2 3S技术

2.1 3S技术概念

3S技术，即全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS)，是当前支持的三种获取、存储和更新技术之一。是土地观测系统中空间信息的分析和应用是现代社会可持续发展的重要技术工具，对自然灾害的规划管理和动态监测，包括实现大地测量领域定量指标的科学方法，都是十分重要的。GPS是一种基于卫星、航空和航天的无线电定位导航系统，能够为陆地和海洋用户提供准确的信息。近二十年来，遥感技术在资源综合研究和环境监测中发挥了重要作用。未来五年遥感技术将在空间、光谱、时间分辨率等方面有新的发展，目前GIS技术进一步发展，该系统主要用于建立各种空间数据库和决策支持系统，为用户提供多种形式的地质研究，地质分析和分析分离功能。然而，3S技术更重要的应用远远超出了上述成果。3S技术的最大价值在于3S的集成，即它不仅包含了现代地图学的所有要素，而且反映了一个学科向多个学科的转化。该技术是在3S技术的基础上发展起来的，以提供绘图上的空间信息。测绘技术包括利用测量仪器等技术对地球进行测前定位。为保证各阶段土壤处理作业的准确性和连续性，应采用不同的技术和制图方法分析地理信息系统的具体特点：基于空间数据的技术信息系统是以系统技术和计算机理论为基础的，在计算机软硬件的支持下，科学管理和有效综合分析地理数据(遥感图像等)的应用、捕获和目标识别，特别是利用探测器收集和传播信息。地理信息系统可以在国家和区域一级收集和分析数据。

2.2 作 用

土地管理是对土地利用、土地结构的综合管理。整个项目涉及的数据面广，如空间、属性等。3S大地测量技术应用广泛，技术体系广泛，传统测绘方式效率低下。3S综合测绘技术不仅可以解决传统测绘方法存在的问题，而且可以提高测绘精度，数据的效率和功能更符合土地管理项目的技术要求，GPS的定位和导航基础设施(即土地处理数据基础设施)使RTK易于用于地面测量和登记也可方便应用于后期接收。在任何地点，高精度的定位、低人为干扰因素都有助于优化设计和模型，其不仅可以提高设计数据的准确性，而且可以作为工程设计的依据，这将保证资源的高效利用和资源的节约。

3 3S技术的运用

3.1 在土地整理中的应用

3S制图技术在土地整理过程中发挥着重要作用。其测绘技术包括数字地籍测量、摄影测量等。因此，有必要对土地管理过程中的测绘方法进行规范化、制度化。根据制图方案，完善与制图有关的技术设计，严格按照国家标准确定地形测量内容作为城市测量规范，作为城市测量的依据等。土地整理工程完成后，一些重要的结构设施可在后续作业中通过GPS进行监测。另外，RS系统在运行过程中的使用也比较频繁。遥感系统能更准确地反映耕地和湿地的变化。该系统在预测未来环境、气象和地质灾害方面也具有很大的优势。此外，全球定位系统在运行过程中有助于更有效地分配工作特性、使用权等。同时，通过合理配置电力、灌溉等资源，提高开发区内所有土地的生产力。在企业管理过程中，通过GIS、RS、GPS等测绘技术，将区域内现有信息数字化，然后，通过整合的过程，清楚地了解如何有效地进行土地管理。

3.2 土地利用总体规划

在土地利用规划的现阶段，地理信息系统是一项主要技术，它的应用可建立一个实用的信息系统，在国家、区域和国际各级建立和加强伙伴关系，将土地资源总体规划及相关业务流程与现代技术进行比较，最终完成土地资源的开发。采用通用的计划、修改和自动控制，省去了大量的手工数据采集和分析方法，减轻了有关人员的工作量，提高了工作质量和效率。科学技术是第一生产力，技术在土地管理中的应用，充分体现了科学促进社会发展的现实。

3.3 土地动态监测的应用

监测土地利用的变化和动态是土地管理的重要组成部分。传统的土地利用变化监测方法更新慢、图长、误差大，难以及时、准确、主动地识别土地利用变化。土地利用变化与不同时期遥感影像的利用，为不同时期的土地利用提供了准确、快速的信息。GPS提供精确定位，GIS管理土地利用变化的空间数据、属性和空间分析。通过对不同时期遥感卫星数据的综合分析，提供准确、客观、及时、广泛的变化信息。

3.4 在土地评估中的应用

目前，土地利用评价的理论和方法正在对土地资源的潜力、适宜性和价值进行评价和分类。GPS空间数据管理和空间分析工具，可以确定土地资源空间变化的格局和数量，作为土地利用综合规划的依据，特别是对土地资源的有效利用和保护。另一方面，土地资源评价信息系统的建立不仅有效利用了现有的土地资源评价数据，而且大大减少了土地资源评价的工作量。同时，也有助于收集数据，提高评价质量。

3.5 GPS在土地整理外业测量中的应用

在规划阶段，对面积、长度和高度的要求相对较高。通常使用至少1∶5 000的地形图作为设计的基础。在这种情况下，可以使用通常的方法来管理GPS安装，并使用整个站点安装来收集现场数据。第一个高度控制点必须在四个级别上进行比较。工程区的主要大地目标、具体位置、形状、边界信息等，如植被、居民区、井口等，根据工程的地形特点，采用不同的仪器。此外，动态全球定位系统还可以用来采集数据，如分层道路、可持续发展委员会沟道、航道底高等，通过改进GPS接收机硬件和动态发展GPS定位技术，动态载波定位取得了很大进展，加强了全球定位系统在遥感应用中的作用。目前，GPS与各种传感器相结合，GPS在摄影测量和遥感中的应用主要分为三个部分：一是高精度动态相机的定位；二是借助航空三角测量辅助航空摄影测量，实现航拍照片的精确定点；三是利用其他3个传感器确定载体的位置、速度、加速度和空间位置。近年来，国内外学者在这三个领域都取得了很大的进展。这些成果中最重要的是克服了动态全球定位系统(DGPS)在飞机上应用的主要困难，解决了飞机上载波相位模糊的问题。遥感的应用对GPS的实际应用有很大的帮助。GPS在摄影测量和遥感中的广泛应用，无疑对土地利用规划具有重要意义。

3.6 遥感(RS)技术的应用

随着计算机技术、信息技术和空间摄影测量技术的飞速发展，现已进入了数字化时代。在高分辨率和高达1 m的立体观测阶段，摄影测量和遥感之间的差距正在缩小。数字摄影测量的出现使人们能够通过计算机处理，从航空摄影测量或遥感图像中获得地理信息系统数据。它利用计算机对数字图像进行处理以获取信息，GIS的基本信息可分为地形信息、图形信息和属性信息。航空影像可以生成数字高程模型，直接从影像中提取构造信息，提供图形信息；通过航空影像的翻译和专题分类，提供土地信息系统的性能信息。这些影像主要用于编制大、中比例尺摄影图，这些图主要用作城市规划和土地管理项目的工作图。它主要测量地面的几何结构。控制信息是通过遥感获得的，是全面、宏观、客观、周期性、多层次，虽然有些遥感卫星图像可以用于高空测量，但卫星图像的翻译也应与实际研究相联系，否则翻译质量将难以得到保证。同时，在卫星图像解译过程中，以人为中心的因素占主导地位，这对操作人员的技能要求很高。

3.7 GIS技术的应用

地理信息系统(GIS)技术提供了土地资源储备信息，提高了土地管理规划的技术性和可持续性。通过数字模拟地球信息，在其他特殊情况下，避免了计算、设计和规划过程中的繁重工作量。最显著的特点之一是能够通过实际更新有效地保证数据库中地理信息的完整性和准确性。同时，也是一个多层次的信息数据库，包含了气候、地质、水文、自然灾害和经济状况、社会状况等相关问题的信息。目前，全球环境信息系统已被广泛应用于制定共同的土地利用规划，特别是在技术规划指标分析领域。通过全球土地信息系统提供的土地适应性评价、土地规划平衡分析等信息技术支持，提高耕地面积和环境面积分析的广度和深度，快速分析土地利用总体规划的环境经济指标，并完善了工作量矩阵、土地面积平衡等土地利用总体规划的框架，除了土地利用总体规划的合理利用外，还可以有效地确定土地利用方式。GIS技术的应用大大提高了规划的准确性、科学性和效率，虚拟GIS是一种具有观测功能的三维局部土地利用规划，可以直接观测农田、房屋、道路等虚拟景观。三维模型的设计者可以更好地理解土地利用总体规划，支持思维方式和空间模拟。

4 结束语

3S技术在土地管理中发挥了重要作用，保证了土地资源用于经济建设和改善环境，是促进土地管理的重要手段，有利于增加农民收入，促进社会进步。3S技术是土地测绘的主要技术之一，直接关系到土地处理的质量。结合现代数字科学的发展，地图学是土地耕作过程中的主要支撑组成部分，它应用于整个土地耕作过程，与田间数字测量系统、图形系统、硬件和技术支持软件相结合，进行地面的性能研究且实际数据采集比较快速准确。土地测绘工作起步较晚，测绘技术有待进一步发展，要加快有关问题的研究，更好地利用土地测绘技术，可以更有效地应用于土地管理，从而提高土地利用效率，加强土地管理。

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