地理信息系统在阜新市棚改调查中的应用研究

摘要：随着城市化进程的不断推进，城市棚户区改造问题已成为当前城市管理中的一个重要议题。地理信息系统（GIS）作为一种集成了地图、数据库、统计分析等多种功能的地理信息处理工具，已成为城市棚改调查的重要辅助手段。本文结合GIS技术的功能特性，论述该项技术在阜新市城镇棚改调查中的具体应用，并分析GIS在城市棚改调查及闲置土地调查中的重要性及社会意义，以供参考。

关键词：棚改调查；GIS；应用研究

DOI：10.12433/zgkjtz.20232808

棚户区改造对经济社会发展至关重要，对于百姓生活福祉具有重要影响，是重大的民生工程。为认真落实阜新市委、市政府关于进一步调查全市城镇棚户区改造项目腾空土地的工作部署，做好腾空土地的消化处置工作，破解闲置土地利用中存在的问题，2023年3月，受阜新市自然资源局委托，相关部门利用测绘地理信息技术和遥感影像成果，“加速”完成了阜新市城镇五区棚改调查项目的数据处理和测绘工作，为棚改调查项目提供了强大的技术支持。经调查，完成海州区、细河区、太平区、新邱区和清河门区棚改调查总面积1547.5606公顷，确认总腾空面积178.6871公顷，未审批范围300.3755公顷，绘制高清影像图12幅。

一、地理信息系统概述

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种计算机系统，用于获取、储存、管理、分析、处理和可视化地理信息。GIS将各种形式的地理数据整合在一起，形成一种互相关联的数据集合，这些数据可以通过图形、数字、表格等形式进行展示，为用户提供空间信息的可视化。GIS在土地利用规划、资源调查、环境保护、交通运输、城市规划、农业和水利电力等领域得到广泛应用，是科学规划土地利用和城市发展的重要工具，为决策者提供了宝贵的信息和智能支持，可以帮助人们理解空间关系，发现空间模式和趋势，预测空间变化，为决策提供科学依据。

二、阜新市棚户区改造调查进程

2009年，阜新市政府启动了棚户区改造工作，首先确定了改造区域和改造项目。改造区域包括市区内的6个棚户区，改造项目包括房屋改造以及供水管网、排水管网的改造和改造道路及绿化等。根据棚户区的不同情况，采取了不同的改造方式，包括拆迁重建、改造提升、搬迁安置等。

2010～2014年，阜新市棚户区改造工作取得了较大进展，共完成了拆迁重建、改造提升、搬迁安置等工作，改造面积达到了30万m2，改造房屋近万户，改造道路近百公里，改造供水管网、排水管网等基础设施，为居民提供了更好的居住环境。

2015年至今，阜新市继续推进棚户区改造工作，本着节约集约用地原则，重点是研究闲置资产盘活工作，提升改造质量和效果，保障改造质量和安全，提高居民生活水平。同时，加强棚改腾空土地管理，规范用地行为，有效控制违法用地发生，切实合理开发利用土地资源，确保改造成果持续发挥效益，有利于城市可持续发展。

三、地理信息系统在城市棚改调查中的具体应用

（一）地理信息技术在城市棚改调查中的具体应用模式

地理信息采集：采用无人机、卫星遥感等技术，获取土地利用现状、空间分布、土地利用类型、土地性质等信息，建立土地信息库。

土地分析：根据收集到的土地信息和大量的专题地理信息数据，通过GIS分析工具，以前时相、后时相卫星遥感正射影像图作为工作底图，提取变化图斑，综合考虑土地的地理位置、经济价值、生态价值、社会价值等因素，对土地进行分类、评估和分级，确定土地的可替代性和合理性。

土地调查：土地资源管理工作常常需要查询某一宗土地的现状地类分布情况，而运用地理信息数据库的查询功能可以实现这一目标。基于GIS，全面检查棚户区的位置、面积、房屋数量、居住人口、用地性质等信息，利用地理信息系统的查询分析功能，综合评估和规划改造项目，查询并汇总该地对应的地类分布数据和各权属单位的权属分布数据。

土地规划：根据棚户区调查和土地分析结果，制定棚户区改造规划，确定改造方向和目标，为土地改造提供科学依据。

土地监测：可以利用地理信息系统监测土地改造过程，包括施工进度、质量控制、资源利用和环境保护等方面的情况，对监测图斑、土地利用数据和土地规划数据进行逻辑性检查、分析和整合，可以提高棚改调查工作效率。根据监测结果及时调整改造方案，确保棚户区改造顺利进行。

综上所述，测绘地理信息技术在城市棚改调查中的具体应用模式是从数据采集、分析、调查、规划到监测全过程，通过GIS的应用，全面、科学和准确解决城市棚改中的各种问题，提高棚户区改造的质量和效率，为城市可持续发展提供重要支撑。

（二）城市棚改调查工作内容

1.科学内业预判

众所周知，棚户区改造前期需要进行大量测量工作，这是棚户区改造工作中不可或缺的关键环节。仅通过调查人员进入居民区内作业的传统测量手段进行测绘，追溯性不强，易引起纠纷矛盾，会阻碍棚户区改造工作的顺利进行。

随着科技的进步，目前遥感技术已应用于棚户区改造重点监测工作中，借助遥感卫星影像具有客观记录历史、可追溯性强的特点，使得棚改关键时点面积测算更有说服力。

2023年2月17日至19日，先开展棚改调查范围坐标转换、内业初期数据处理工作。根据收集的全市棚改调查范围坐标、影像特征及相关属性信息进行科学研判、对比分析，编辑图件资料，套合最新遥感影像，绘制高清影像示意图，为下一步外业现场调查工作提供有力的依据。

2.现场外业核实

测量结果的应用为城市棚户区改造工程提供了科学严谨的法律依据，它是一套以实际情况为基础的测绘技术，包括变更地籍资料、初始权属、地籍的区域划分、宗地划分等内容。这些测绘技术为棚户区改造过程中的土地利用和权属变更提供了公平合理的法律依据，因此在城市棚户区改造工作中具有重要的地位和作用。

2023年2月下旬至月底，相关部门开展棚改外业调查、核实工作，并与市自然资源局相关部门工作人员一同到各分局进行调研，并与各分局工作人员一同到现场进行棚改调查。

根据棚改调查影像图，利用GPS现场测绘、调查、核实棚改范围内已拆迁房屋、腾空土地、未审批土地等地块范围，与各相关部门紧密沟通协调，查阅土地资料，确保调查数据资料准确、真实。

3.精绘调查成果

根据外业摸排工作进行汇总研判，作为基础数据资料，为棚户区改造调查工作提供决策依据。

至2023年3月中旬，结合外业调查数据和各部门补充、修改调查数据，充分发挥技术优势，利用遥感影像、ArcGIS等软件不断完善全市城镇棚改调查影像图，汇总统计各类棚改面积表，完成棚改调查图件成果。

（三）土地变更调查遥感影像数据

2021年土地变更调查遥感影像数据是指在2021年通过卫星遥感技术获取的土地利用变化情况的影像数据，可以提供土地利用类型、变更情况、面积及位置等信息，可用于土地资源管理、土地利用规划、农业生产和环境保护等领域。具体如下所示：

在土地利用类型方面，遥感影像数据可以通过解译和分析，反映不同土地利用类型的分布情况，可以获取大范围、高分辨率的影像数据，观测地表的细节信息。通过对遥感影像进行分类和识别，可以将地表划分为不同的土地利用类型，例如，园地、耕地、林地、住宅用地和水域等。

在土地变更方面，借助不同年份的遥感影像数据，分析和识别土地利用发生变化的区域和类型，例如，新增建设用地、耕地转为林地、草地转为建设用地等。

在土地利用面积方面，精确计算土地利用面积，提供土地利用的面积信息。

在土地利用位置方面，提供土地利用的空间位置信息，包括土地利用的经纬度、地理位置等信息。

这些数据能通过遥感影像技术进行采集和处理，提供全面、准确的土地利用信息，为土地资源管理和利用提供科学依据。同时，也可以用于土地利用规划和决策，促进农业发展和保护环境。

（四）主要技术实现

本项目在现场勘查、理清底数、查阅资料的基础上，利用2021年遥感影像数据、第三次国土调查数据库、棚改项目原规划范围界、不动产数据库等进行套合、坐标转换、分析处理，完成影像判读、界线划定，确定腾空土地和闲置土地范围，统计棚改调查面积，根据实际政策判断棚户区内可利用地块范围。

1.内业预判与调绘

在进行棚改调查前，内业预判与调绘是一项重要的工作任务。在准备阶段，需要仔细分析与研究现有的GIS软件，结合棚改相关文件、技术规程和实施方案等进行研究，确定可应用的调查方法。针对内业矢量化工作，需要制定合理的技术方案，确保按时、保质保量地完成棚改调查任务。利用ArcGIS软件可以进行文件地理数据库的创建、属性域的创建和连接、查询、统计、分析和投影转换等功能等操作，促使棚改调查任务顺利完成。

另外，准备内业预判与调绘所需的模板文件，包括各种数据表格、图层设置、属性域定义等，旨在提高工作效率，确保数据的一致性和准确性，进行内业数字化，勾绘棚改调查范围腾空土地界线、未拆迁土地范围等，计算腾空土地、已占用土地和未拆迁面积，减少对棚改调查项目人力、物力、 财力的投入，确保棚改调查项目保质保量完成。

2.利用遥感影像成果

遥感成像技术在动态监测土地利用情况方面发挥着重要作用，借助已有的土地数据支持，制作大量遥感影像，完善现有的基础地图。通过科学测绘技术，针对不同类型的土地利用，提取遥感图像对应的光谱特征，获取土地的应用信息。这种方法可以快速准确地获取土地利用的动态变化情况，为土地管理和决策提供重要参考。遥感成像技术的应用使得土地监测工作更加高效和精确，有助于及时发现和解决土地利用中的问题，实现土地可持续利用。

运用遥感数据处理技术，可以收集大量的遥感影像数据，并通过图像解译和分类技术，提供相应的技术支持，帮助掌握土地资源的分布状况和使用情况。遥感数据生成的图像可以帮助测绘人员了解土地的空间分布情况和使用情况，确保科学指导土地调查工作。通过遥感数据的分析和解译，可以获取土地利用类型、土地覆盖面积、土地利用变化等信息，为土地管理和决策提供重要依据，提高调查工作的效率和准确性，为土地资源的合理利用和保护提供科学支持。

3.数据统计分析

为了确保棚改调查的规范性和精确性，可以采用GIS数据处理技术、卫星遥感影像和GPS RTK技术补充和完善所需统计的范围界线，快速更新数字化地形图。通过GIS数据处理技术，可以将各种数据源整合在一起，包括卫星遥感影像、GPS测量数据等，以便更好地分析和处理地理信息，确保拆迁界线与现实地表准确对应，使棚户区内的地形和地物在数字化地形图上呈现不重不漏的情况，并确保标示清晰、准确。

将棚改范围内的地形图数据和遥感技术的影像图相互叠加，通过对比分析，快速完成对各种方案的比较和确定，建立属性表，在属性表中增加字段，例如，针对未拆迁范围、地类、回迁范围、已审批范围、腾空范围等各项指标进行统计、分析和计算，为科学决策提供辅助。

运用测绘地理信息科学技术，在土地调查中的应用具有许多优势，例如，地理干扰小、数据收集简单、及时性高以及高效的数据对比能力，可以让土地调查工作更快速、更高效，为土地棚改调查提供有力的技术支持。同时，GIS技术的广泛应用也有利于测绘地理信息科学技术可持续发展。

四、城市棚改调查中GIS应用的重要意义

（一）地理信息数据的采集和整合

GIS可以通过现场调查、卫星遥感等方式采集城市棚改相关的地理信息数据，例如，各类土地用途、土地所有者、建筑面积、房屋结构等，可以通过GIS进行整合，形成一个全面的土地信息数据库。

（二）空间分析和规划

通过GIS可以分析和规划城市棚改项目的空间，确定棚改区域的范围、用途、土地出让方式等，对不同规划方案进行比较，从中选择最佳方案。

（三）可视化展示

GIS可以将城市棚改相关的数据以地图、图表等形式进行可视化展示，使得数据更加直观、易于理解。通过GIS的可视化展示，可以检测和分析城市棚改项目的实施情况。

（四）决策支持

利用GIS技术对城市棚改进行数据分析和比较，为决策者提供科学、客观的支持，从而帮助他们做出更明智的决策。

五、地理信息系统的发展趋势展望

地理信息系统可应用到土地资源管理、城市规划、林业、应急管理、水务、地下管线、导航、智慧城市和智慧园区等多个领域，具有庞大的潜在市场。当前，我国的地理信息系统产品主要包括软件、硬件、电子数据、数据采集与转换等方面。随着我国信息化社会的逐步发展，地理信息系统的市场还会进一步扩大。

测绘地理信息系统作为一种基于计算机技术的空间信息处理系统，已在地理信息领域发挥了重要作用。随着人工智能（AI）技术的发展，GIS也将迎来新的发展机遇。

智能化处理：AI技术可以帮助GIS实现更加智能化的数据处理，包括数据挖掘、自动化分析、智能化推荐等，可以大大提高GIS的数据处理能力和效率。

数据质量提升：AI技术可以通过自动化识别和纠错，提高GIS数据的精度和准确性。同时，AI技术还可以通过数据匹配和融合，解决多源数据一致性问题。

空间智能化：AI技术可以实现空间智能化，包括空间数据智能化、空间分析智能化、空间决策智能化等，可以进一步提高GIS在空间规划、资源管理和环境保护等方面的应用能力。

人机交互：AI技术可以帮助GIS实现更加智能化的人机交互，包括语音识别、手势识别、自然语言处理等，从而提高GIS的易用性和用户体验。

应用拓展：AI技术可以为GIS应用拓展提供更多的可能性，包括智慧城市、地质勘探、农业生产等领域，能为GIS应用带来更广阔的应用前景。

总之，未来测绘地理信息系统与AI技术的结合将会进一步提高GIS在空间信息领域的应用能力和效率，相关专业技术人员在开展土地资源管理工作时，应灵活应用地理信息系统的各个功能模块，提升土地资源管理效能，提高工作效率，实现土地资源高效利用。

参考文献：

[1]朱丰杰.地理信息系统在土地资源管理中的应用研究[J].中国管理信息化，2022（10）：201-203.

[2]周明厚.测绘地理信息科学技术在第三次土地调查中的应用分析[J].城镇建设，2020（10）：381.

[3]张立峰.第三次全国土地调查即将开展[J].农村·农业·农民（A版），2017（11）：8.

作者简介：翟丽（1981），女，辽宁省阜新市人，本科，高级工程师（土地管理），从事测绘地理信息和土地资源管理研究工作。