浅谈3S技术在第二次土地调查中的应用

浅谈3S技术在第二次土地调查中的应用
摘要：随着现代测绘技术的迅猛发展,地籍测量的方法和技术也在不断地进步和更新。

将3S（GIS、RS、GPS）技术应用于土地更新调查,本文针对土地调查中不同情况采用不同的技术进行概括分析,根据GIS、RS、GPS技术的特点,结合3S技术在城镇地籍测量和土地利用变更调查中的应用流程进行阐述。

关键词：3S技术地籍管理土地调查数据更新
1、3S技术的概述
3S技术是遥感（Remote Sensing）、地理信息系统(Geographical Information System)、全球定位系统（Global Position System）的统称。

因这三个概念的相应英文中都分别含一个S,故统称为3S技术。

1.1 遥感
RS（Remote Sensing）即遥感,通常是指通过某种传感器装置,在不与被研究对象直接接触的情况下,获取物体的特征信息（一般是电磁波的反射辐射和发射辐射）,并对这些信息进行提取、加工、表达和应用的一门科学和技术。

RS综合了空间、电子、光学、计算机技术的最新成就,RS技术在环境监测与评价、国土资源调查、测绘、城市规划、气象、防灾减灾、道路工程勘测等领域有着广泛的应用。

遥感在地籍管理中主要应用于土地调查。

采用遥感方法对土地利用进行土地调查和更新,主要优点是具有宏观、综合、动态、快速发现变化区域的特点,获得的遥感信息具有探测范围大,资料实时新颖、信息丰富、影像处理较为容易等特点。

遥感技术单独用于土地利用更新调查时,存在明显不足,如遥感信息飞行代价太高,受影像分辨率的制约,同时影像的质量和拍摄时间也对土地利用调查有一定影响。

1.2 地理信息系统
GIS（Geographic Information System）,即地理信息系统,是利用现代计算机图形技术和数据库技术,用以输入、存储、编辑、分析、显示空间信息及其属性信息的地理资料系统。

在地理信息系统中储存和处理的数据可以分成两大类: 第一类是反映事物地理空间位置的信息,称空间信息或空间数据(也称地图数据,图形数据)；第二类是与地理位置有关的反映事物其它特征的信息,称属性信息或属性数据(也可称为文字数据,非图形数据)。

通过系统对这两类信息的特有管理方式,在它们之间建立双向对应关系。

目前国内比较流行的GIS平台软件有:ArcInfo、MapInfo、mapGIS等。

1.3 全球定位系统
GPS（Global Positioning System）,既全球定位系统,是具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的特点,是迄今最好的导航定位系统。

GPS技术涉及航天、卫星、现代通讯等领域,在交通、石油、地质、测绘、环境等领域有广泛的应用。

GPS静态平面定位相对精度一般为10-6—10-7,GPS RTK技术,既我们常说的动态测量,他能够实时提供测站点在指定坐标系统中的三维坐标,定位精度达到厘米级。

2、3S技术在二次调查中的应用
2.1 3S技术在土地调查中的应用的特点
采用RS技术进行土地利用调查和更新,主要用于外业调绘。

主要优点是具有宏观、综合、动态、快速发现变化区域的特点,获得的遥感信息具有探测范围大、资料实时新颖、信息丰富、影像处理较为容易等特点。

GPS技术,主要用于外业测量既外业数据采集,可以提供准确的坐标数据。

在遥感影像不清楚或实地发生变化时,利用GPS技术,能够迅速准确的测量变化范围。

GIS技术主要用于有关土地利用数据和图件的管理,能够准确、快速的储存、查询、分析和处理数据,以各种图表、图形对土地利用情况和土地调查成果进行生动、直观的展示,是建立土地利用数据库的操作平台。

只有在GIS技术的支持下,才能实行基础图件和图件属性的数字化。

2.2 3S技术在农村土地调查中的应用
基于3S技术的特点,RS、GPS技术主要用于调查时的数据采集,通过外业调绘,可以获得土地利用现状中各地类的属性数据和图形数据,但却无法进行数据处理和属性管理,GIS技术能够对数据进行处理和建立数据库,不能获得土地利用现状中各地类的属性数据和图形数据,因而,在土地调查中使用3S技术时,应将3S 技术作为一个有机整体。

2.3 利用RS、GPS技术进行数据采集
农村土地调查,主要为权属调查和地类调查,在调查开始前,应当收集有关权属资料和原有土地利用资料,在资料准备妥当时,展开调查。

在进行权属调查时,当权属界线确定,并有明显地物时,可直接在遥感影像图上标注,由相关权属单位签章确认。

如权属界线以渠、沟或路的某一侧或中心为界,界址点点位明显,可以依据规范直接在图上画出。

如果相邻权属单位的界线没有明显地物,但界址点位置可以确定时,此时则应采用GPS技术对界址点坐标进行测量。

无论是在遥感影像图上直接标注还是进行坐标测量,均应作好点之记以便查寻。

二次土地调查,由于国家提供基础影像图件,该图件现势性相对较好。

在进行地类调查时,可采用室内判图和室外调绘相结合的方法。

室内判图可以利用已有的土地利用成果和调查底图相叠加,依据影像对地类界线进行判读。

对不能确定范围和地类的在室内做标记,然后到实地调查核实。

在室内判图时,应当注意:室内判读对工作人员的业务水平和工作经验要求较高,否则容易出现判读错误。

由于第一次土地详查时利用地形图或影像图进行调绘并编绘土地利用现状图,后随着社会发展和土地管理信息化的要求,对土地利用图件进行矢量化的数据。

因而原有图纸的变形对数据库图形的影响是不言而喻,故可能出现“形似而位移”的现像,因而在利用已有土地利用成果时,要考虑已有图件的精度,不能盲目使用。

室外调绘既全野外调绘,调查人员持调查底图直接到实地,将遥感影像反映的地类信息和实地对照,将地类的位置、界线用规定的符号标绘出来,同时将地物的属性标注在调查底图上,调查时对线状地物的宽度进行勘丈并做记录,为内业数据建库提供数据依据。

由于受影像现势性和分辨率的影响,对需要调绘却由于影像没有显示或不够清楚以及在影像拍摄后新增的地物,可以直接用钢尺丈量补测。

没有显明地物或形状不规则的,可以采用GPS技术进行补测,主要测量地物拐点的坐标,将坐标展输入数据库,标绘在土地利用现状图上。

2.4 利用GIS技术建立土地利用数据库
根据实际作业情况,当权属调查完成时,一般情况下内业、外业同时进行。

建立土地利用数据库所需GIS软件平台,一般统一采购。

由于商业软件根据土地利用调查的要求,都对软件结构、系统维护、数据采集和属性管理等方面进行了设计,我们在使用时只对坐标系统、投影、分带以及比例尺进行设置,图幅和编号一般情况下软件采用国家标准分幅和编号。

内业建库时,利用外业调查成果,利用GIS软件进行数据采集,主要有权属界线、基本农田范围、地类界线、线状地物等图形数据的采集和可以利用的图纸的矢量化,同时根据外业调查情况,对在图上需要表示的各类地物属性进行赋值。

3、数据的更新
当数据库建成后,外业利用遥感影像或GPS技术和已有的土地利用数据库,进行土地利用现状图的更新,内业在外业调查的基础上,利用GIS技术实现对基础图件和土地属性的更新。

3.1 3S技术在城镇土地调查中的应用
由于城镇土地调查中,地籍测量要求的精度高、地籍图比例尺大,故遥感技术在城镇土地土地权属调查中很少应用。

一般采用GPS技术进行控制测量,利用全站仪进行碎部测量,利用GIS技术建立城镇地籍数据库。

在实际作业时,也可以利用GPS RTK技术对界址点进行测量,但由于界址点有的比较隐蔽,有的为建筑的拐角,因而利用GPS RTK技术进行界址点测量时,效果不太理想,故在城镇地籍测量时,利用全站仪进行碎部测量较为普遍。

3.2 3S技术在土地利用调查中应用前景
利用3S技术进行土地利用调查和更新土地利用图件及数据管理的优越性越来越明显,具有信息提取快,作业速度快,精度高等特点,因而在土地利用调查中的应用前景广阔。

由于受资金和技术的限制,3S技术在以前的土地利用调查方面的应用,并不普遍。

在第二次土地调查中,各地都采购GIS软件、购买仪器,并对工作人员进行了技术培训。

在二次调查中,3S技术将得到广泛的应用。

今后,应当加强行业内部的技术、经验的交流和沟通,进一步优化3S技术在土地利用调查中的工作流程、技术线路和调查方法,使3S技术在土地利用调查中的应用趋于成熟和完善,并得以普及。