土地调查国内外研究现状

土地调查国内外研究现状
摘要：本文通过广泛查阅国内外相关文献，主要从土地调查工作的技术流程方法、3S技术在土地调查的应用、土地调查数据库的建设三个方面介绍国内外研究现状。

最后综合对比分析后得出国内外研究现状之不足。

关键词：土地调查数据库3S技术
土地调查的目的是查清土地的数量、质量、分布、利用和权属状况而进行的调查。

土地调查是进行土地评价，确定合理利用的方向，进行土地利用规划的基础性工作。

可以说土地调查作为地籍管理的基础，也就是土地管理的基础是非常重要的。

所以土地调查一直以来在国内外都受到了很大的重视。

一直以来我国的土地调查研究始终围绕着国家开展的各项土地调查工作开展，同时也能够紧随国际同领域的研究步伐。

最近一些年国内外有关土地调查的文献大都集中在土地调查工作的技术流程、数据的采集和质量保证、土地调查数据库的建设、以及3S在土地调查中的应用等方面。

本文通过广泛查阅国内外相关文献，主要从土地调查工作的技术流程方法、3S技术在土地调查的应用、土地调查数据库的建设三个方面介绍国内外研究现状。

最后综合对比分析后得出国内外研究现状之不足。

一、土地调查工作技术流程方法的研究现状
关于土地调查的工作技术流程方法的研究主要集中在土地调查技术流程完善化和规范化的问题及建以、数据的采集和质量控制、土地调查体系制度的完善化地问题及建议两方面。

彭正涛[1]以农村土地利用外业调查为研究对象，探讨了外业调查的工作流程，详细论述了地类调查的具体工作内容。

陈斌、李波涛[2]等结合温州市第二次土地调查内业资料整理工作，详细地阐述了资料整理过程的来龙去脉，根据档案资料的现实情况给出了资料整理的方法并进行了相关探讨和研究。

谢春树、尹杰[3]等结合土地利用外业调查的特点和要求，综合分析了复杂的地形情况，建立了代价函数的数学模型，并基于栅格数据，采用有序搜索算法实现最优路径搜索。

董玉祥、张青年[4]等总结了广东省南海区大比例尺土地利用更新调查的方法, 论证了大比例尺土地利用更新调查方法的技术路线、工作流程以及技术特点, 分析了采用该方法获得的调查成果、得出大比例尺土地利用更新调查具有高精度、快速、信息化以及应用性强等鲜明特点, 大比例尺更新调查技术与方法应是近期中国开展土地利用更新调查的主要技术与方法。

刘建冬[5]以土地调查中应用到的关键技术为研究对象,研究探讨了土地调查中常用的集中关键技术,分析了几种技术之间的对比,进而详细探讨了全野外与内外业一体化的综合方法。

尚彦玲，王庆宝[6]等以山西省朔城区为例详细阐述了全国第二次农村土地调查内业处理的工作流程，分析与解决了MAPGIS 软件支持下内业处理过程中遇到的一系列问题。

戚兰[7]以第二次土地调查中MapGIS技术的应用为为研究对象,全面探讨了MapGIS在第二次全国土地调查中的应用方向,重点分析了在数据采集、属性数据采集、分幅数据接边和投影变化四个方向的技术途径。

王孝强、伊鹏程等[8]对地籍数据和基础测绘数据的整合模式进行了探讨，以徐州市为例分析了地籍数据和基础测绘数据的关联关系，提出了数据整合的原则和整合步骤，给出了城镇土地调查中地籍数据和基础测绘数据的整合模式。

张增场、郑建平等[9]以栾川县
第二次土地调查项目为例,详细叙述了在二调项目中采用全站仪简易设站法和手GPS测量法补测新增地物的作业方法、步骤,以及外业作业过程中须注意的问题等。

崔克忠[10]多年从事航测外业调绘的相关工作经验,以土地更新调查为工程背景,研究探讨了航测外业调绘实施的流程和方法，并以地类调绘为例对外业调绘方法进行了剖析。

夏元平、程朋根等[11]介绍了基于MAPGIS 平台的农村土地数据入库前的数据质量控制的技术方案，根据MAPGIS 软件强大的图形编辑等功能探讨了全国二调数据质量控制的有效方法，分析了数据库建立过程当中所存在的问题并提出了相应建议。

王慧青、王庆等[12]将GPS、全站仪和遥感方法有机结合起来，通过不同的测量组合方式，形成不同精度的系列数据采集系统，满足不同区域的“精准”调查要求，将上述调查手段组合，与移动GIS、无线通讯等技术紧密结合，就可以将野外数据采集，获取精确的地物边界，调查准确的地物属性，调查数据传输和共享等一系列野外工作整合成一个相互协调、相互支持的标准化的技术体系。

谢微微[13]对当前土地调查存在问题进行了分析，并针对问题从完善土地调查机制、成立国家级土地调查管理机构、加强土地调查成果的整合等方面提出了相关对策。

李迪华、袁弘等[14]研究现行土地调查体系存在的核心问题后提出, 在逐步完善土地分类体系基础上, 通过科学实验和研究, 逐步建立土地属性与土地利用类型之间的定量化、标准化联系, 将土地调查过程还原为客观、全面、准确的土地属性调查和记录过程、并针对现行土地调查体系存在的问题及其产生的原因提出改进建议。

王发荣、丁瑞等[15]对当前城镇土地调查的研究发现我国当前城镇土地调查中存在：1、部分宗地原发证资料不全影响城镇地籍数据库建设；2、部分宗地实际使用面积与原批准面积不符；3、以村组证明或确权代替依法审批；
4、部分宗地原土地用途不符合新的土地利用现状分类；5宗地确权工作进展缓慢等问题，并提出了相关的建议。

郭相等[16]等在参与第二次土地调查国家级核查工作的基础上，分析了核查过程中遇到的问题，并提出了：1、加强核查区域选取的针对性；2、建立健全法律约束机制及核查通报制度；3、加强国家级核查成果的应用建议，旨在为完善土地核查机制提供参考。

马丽新[17]在研究第二次农村土地调查的基础上，分析了第二次土地调查中存在：1、相关单位和部门没有充分认识到这项工作的重要意义, 责任意识不强，组织落实不力；2、村与村、村与单位之间存在的历史遗留问题,给权属确定工作增加了难度；3、各部门侧重角度不同, 土地权属协议书标准不统一等问题。

2005年中国土地学会学术年会综述[18]中谈到现在我国土地调查中急待解决的几个问题：1、土地调查制度不够完善，不能满足社会经济发展要求；2、土地调查监测技术体系仍处于起步阶段，技术标准和规范体系尚不完善；3、遥感、信息等新技术在土地调查中的应用程度不高，难以满足准确、快速获取调查数据的需要；4、土地调查数据成果整合集成的力度还不够等。

二、3S技术在土地调查中的研究现状
为了提高土地利用更新调查的效率和数据的现势性与真实性,应用新的技术来变革传统的土地利用调查方法已成为土地利用调查的发展方向[19]。

当前的土地调查是伴随着“3S”技术的快速发展而进行的,核心是运用“3S”技术,将土
地利用信息数字化,建立具有信息管理、综合分析和评价功能的土地利用现状数据库,为实现土地资源管理现代化奠定基础。

目前主要是利用RS 技术、GPS 技术、GIS 技术对土地利用现状进行大范围的核查和更新[20、21]。

在3S技术的应用方面遥感信息的提取取得了重要的进展。

“国际地圈与生物
圈计划( IGBP) ”和“全球环境变化中的人文领域计划(HDP) ”于1995年提出了“土
地利用/土地覆盖变化(LUCC) ”这一研究课题[ 22 - 23 ]。

在土地利用/覆被信息的提取方面leroux等[24]提出了一种新的分类策略，该策略充分应用历史土地利用数据库提供的有效信息，应用数字表面模型和数字高程模型派生的地物高程信息结合建筑物热辐射和光谱特性，实现城市用地的自动分类和精细识别，并成功应用于加拿大主要地区城市用的提取。

Kuo-Hsin Hsiaode等[25]在GIS辅助信息的支持下，采用监督分类和非费监督分类相结合的方法，对SPOT-5全色2.5m和多光谱10m数据进行自动分类，农业用地分类精度达到90%以上，建设用地分类精度达到60%。

郭建等[26]以黑龙江省多时相MODIS影像为实验数据，利用最大似然，自组织神经网络、支持向量机以决策树分类等4种广泛使用的分类方法进行了土地覆盖遥感分类研究并从分类精度、样本数量对分类器的影响、模型复杂度、参数选择、分类速度等多方面对四种方法尽心了比较和分析，的除了决策树分类方法最有，而经典方法之一的最大似然分类方法最稳定。

土地利用变化检测也是一个热门领域，目前也取得了新进展。

如YANG[27]等提出了基于T1时点土地利用数据库和T2时点遥感影像的变化自动检测方法，即在时相分析建立土地利用类
型遥感知识库基础上，通过比较T1时点的先验遥感知识和T2时点的影像特征的差异的提取变化信息。

王慕华等[28]利用面向对象的思想，提出了一种基于区域特获取、区域特征选择、同名区域搜索、区域特征比较，变化检测精度评价及变化显示，利用提出的方法对伊朗2003年地震前后的巴姆古城标志性建筑进行检测，总精度达到了89.73%。

宋妍[29]等在运用混合高斯密度模型对差分影像建模的基础上，分别采用顾忌上下文信息的概率松弛代发和马尔代夫随机场模型发进行影像的变化检测。

Jan Knorn等[30]还利用周边大地卫星影像图的链分类方法进行大
范围的土地覆被制图，结果表明，两分类是大地区土地覆被分类的一种很有前途的工具。

Raffaele Pelorosso等[31]对意大利中部亚平宁的土地覆盖和土地利用变化的评估方法进行了比较，改善土地利用变化的分析和评估。

郭晓晓等[32]运用遥感技术和GIS 技术相结合的手段, 利用NASA 提供的MODIS 温度产品和NDVI产品, 以山东省土地利用图、山东省TM 遥感影像图和基于3S 技术的山东省森林资源调查项目的外业调查数据为参考和评价标准, 以NDVI-Ts时间序列为指标, 在进行土地覆盖分类的基础上, 分析比较了山东省土地覆盖2000 年到2006 年的变化情况。

研究结果表明, 利用MODIS 产品将NDVI-Ts时间序列作为分类特征, 在较大尺度范围的土地覆盖分类中具有较高的分类精度, 有利于对土地覆盖变化进行动态监测。

近年来，雷达遥感应用特别是基于多极化的数据的土地利用信息提取研究工作取得了一定的进展。

如Campus等[33]应用PALSAR展开的巴西热带雨林区土地利用制图，实验表明HH和HV极化组合的信息提取精度教任一计划数据高，在不考虑全极化数据相位信息对分类结果影响的前提下，HH和HV极化组合分类精度高和全极化数据相近。

Huinmin Yan等[34]应用PALSAR对福州使得耕地，建设用地进行调查，表明应用PLASAR多极化、多时相信息可以获得满意制图效果，HH 和HV极化组合对提取建设用地效果较好，而农用地提取则需要根据农事历获取合适时向的雷达数据。

李天宏等[35]利用不同时相陆地卫星TM 图像, 通过最大似然法分类后比较，得到1990~ 1997 年期间, 厦门市土地利用/ 覆盖的动态变化信息, 并对其数量变化和空间特征进行了分析, 起到了对土地利用进行动态调查的作。

Daniel B. Michelson等[36]以一幅TM 影像, 和7幅SAR 图像为数据源, 通过对研究区域单独利用TM 影像、单独利用SAR 影像、综合利用TM 影像和
SAR 影像, 分别利用最大似然法、SMAP 方法, 以及神经网络的方法进行分类, 得到了满意的结果。

郑凯等[37]以青岛市为研究区, 利用不同时相、不同传感器的多光谱与合成孔径雷达图像进行土地利用/ 覆盖的分类, 并对分类精度进行了评估和土地利用变化进行了分析，发现在原有的图像上加入SAR 图像后进行分类, 总体精度得到了提高。

SAR 图像由于其独特的成像原理, 具有光学传感器无法比拟的优势, 对土地利用动态监测变化信息的提取具有十分重要的现实意义和应用潜力。

陈晓越等[38]以Radarsat- 1图像获取的24 d时间周期为最短时间间隔, 分析了24 d、48 d和72 d时间间隔下的土地利用变化监测, 对短时间间隔内的土地利用变化监测的结果进行了总结。

监测的结果需要在精度与时间间隔之间做出取舍。

对于大部分的情况, 24d的时间间隔已可以得到60%以上精度的结果, 部分月份的监测需要48d的监测时间间隔，若需要更高的精度, 则需要72d甚至更长。

GPS作为3S技术的组成有着非常重要的作用，近来对于GPS在土地调查中的应用研究越来越多。

动态GPS/ RTK 技术已在地籍图根控制测量、界址点测量、像控点测量等方面取得较好效果。

如王亮等[39]对GPS-RTK 技术在第二次全国土地调查城市地籍调查中的应用分析发现GPS-RTK 技术用于图根控制点的加密不仅能够大大提高地籍调查的速度，降低调查人员内外业的劳动强度，还能提高测量精度。

杨一洋等[40]通过对GPS RTK 技术和免棱镜全站仪使用经验的分析，结合在实际测量中的具体实施方法表明：使用GPS RTK 技术结合免棱镜全站仪，能够显著提升土地调查工作精度、提升工作效率，值得推广应用。

白洪志等[41]采用GPS与全站仪联合测图方法,应用南方CASS 软件成图,并对采集的数据进行检核,实践证明该方法可以快速准确的获得界址点、地物点的定位信息,满足国家二调中对于界址点的精度要求。

与此同时GPS/PDA 新技术越来越多应用
于土地调查调查,该项技术从数据采集的源头上根本解决土地调查的数字化、准确化、实时化问题,操作简单、方便可靠,是能够适合基层土地管理人员使用的土地调查手段。

采用GPS/ PDA 新技术进行土地变更调查,免去了承担土地变更调查任务的基层工作人员繁琐的手工劳动,变手工劳动为智能化操作[42]。

GPS/ PDA 技术是一项集GPS、GIS 和PDA 于一体的土地调查新技术,属于GPS与GIS 集成主要应用于1∶10 000 的土地调查工作[43]。

基于3S 技术的土地调查技术的实现包括以下几个部分: ①基于RS 技术的图斑特征识别的发现。

选择合适波段、合适时相的遥感数据生成正射影像(DOM) ,再将生成的正射影像图与已有的土地利用图进行叠加分析,提取变化信息,变化信息以变更调查记录表和图斑大小、位置示意图的方式表示,以便于后续的GPS 外业测量。

②基于GPS 技术的变更图斑调绘。

利用差分定位方式完成图斑的边界测量,并在实地完成图斑的绘制和面积量算等工作。

③基于GIS 系统的数据库。

将土地调查数据导入调查信息系统数据库生成土地利用现状统计报表、土地利用现状图及变更调查记录表等[44]。

三、土地调查数据库的建设的研究现状
土地调查数据库作为国土资源基础数据库的核心,直接为地籍管理、用地审批、土地利用规划等工作提供数据支撑。

土地调查数据库的现势性是其基本的质量特性,由于我国经济社会正处在高速发展时期,在完成土地调查数据库的建立后,要保持土地调查数据库的现势性,探索其长效更新维护机制显得尤为迫切。

进来关于土地调查数据库的研究主要集中在基于不同平台数据库的建库流程，数据处理质量的控制、数据的更新几方面。

张秀丽等[45]等基于KQGIS平台，探讨利用该软件在土地调查、数据库建设
中数据( 属性) 获取和组成及建库流程等相关技术。

马书勇等[46]基于MapGIS平台在南昌县农村土地利用数据库建设实践中提出“一个中心、直线多方作业”的工作模式，较快地完成了这一阶段的数据处理工作，为接下来的数据入库争取了时间。

黄道伟等[47]根据工作实际，对利用Geowy ForLand和北京仓穹软件建立土地利用现状调查数据库流程和方法进行了探讨。

白昕[48]在对基于FME和ArcGIS 福州市辖区城镇土地调查数据库建库技术的研究发现：ArcGIS强大的数据库功
能与FME丰富的管道功能，二者结合使用快速方便的解决了建库过程中出现的问题，节约了成本，提高了工作效率。

李潇等[49]通过对第二次全国土地调查城镇地籍数据库建设的作业流程与
质量控制进行介绍,得出只有加强作业过程的质量控制,才能确保最终建库成果的质量的结论。

张定祥等[50]目前土地数据集成研究仍侧重于具体数据集集成方法的探讨, 在元数据的使用机制、方法研究方面还存在不足。

当前的数据网络存储主流的NAS、SAN 和iSSCSI 三种技术都有其优缺点, 多技术共存将延续相当一段时间。

土地资源数据集成发展将更加注重元数据、网络化、集成机理、规范标准研究和集成知识规则的专家系统化。

随着技术发展, 网络存储技术发展趋势表现为从封闭走向开放, 从单机走向网络, 三大技术走向融合, 并向虚拟化存储展。

汤俊等[51]在结合江西省抚州市临川区第二次农村土地调查基础上完成的。

在临川区农村土地调查数据建库的基础上，研究了建库过程中影响数据质量的主要因素和因子，给出了影响数据质量的主要因素与因子的权重。

以模糊数学原理和方法为基础，建立了数据质量综合评价模型。

杨培源[52]结合德化县基本农田调查的具体情况，简单阐述了农村土地调查中的数据建库技术和质量控制方法。

孙冬梅[53]在土地调查的内业实践中分析了数据建库工作中容易出现的问题，在充
分考虑建库数据的现势性和准确性的基础上提出了基于ArcInfo 的控制建库数据质量的思路及具体方法。

郝从娜等[54]分析地籍建库过程中的数据质量问题的来源, 如影像误差, 数据采集误差, 属性数据录入误差等,针对这些数据质量问题根据数据建库相关标准提出了数据质量控制的内容和控制方法, 以提高数据精度和数据建库质量。

王履华等[55]从时空数据模型方面探讨了第二次土地调查农村土地利用数据库的更新机制,通过对不同时空数据模型的对比分析,采用连续快照和基态修正两种时空数据模型相结合的方式实现对数据库的更新,为第二次土地调查各级数据中心的农村土地利用数据库更新提供参考。

王合群[56]根据自己参加过的河南省正阳县城镇地籍更新调查数据库建设工作，提出了目前城镇地籍更新调查数据库建设方案及建库过程中应注意的问题，并对建库工作经验进行了总结。

张书波等[57]在从技术层面, 研究省市县三级的分布式、异构、多时态的土地利用现状空间数据同步复制的技术, 并以省级第二次土地调查成果数据库建设为例, 研究并设计了一套可行的解决方案。

张丰等[58]通过分析地籍对象变更过程中各类要素的联动变更行为,结合面向对象建模技术与时空演变过程表达思想,建立契合人们思维的以过程为核心的地籍时空数据更新模型。

周欣化[59]探索了应用SPOT 影像数据更新土地利用数据库的方法。

通过应用研究发现，利用SPOT 影像进行土地利用数据库建设具有精度高、效率高、实用性强等特点，在具体操作过程中与已有土地详查矢量数据及外业调查数据相结合建立数据库，可以大大提高数据库建设的准确性，是县（市）级土地利用数据库建立和变更一种可行的技术方法。

谈媛媛[60]通过对土地调查工作和土地调查数据的分析，针对土地调查数据库更新的要求，建立了地类图斑、线状地物和零星地物的土地调查数据更新模型，较
好的表达了土地调查数据更新过程，并利用实例对更新模型进行了说明和检验，从而实现土地调查数据库的准确有效更新。

四、土地调查国内外研究之不足
综上所述目前国内外关于土地调查的研究土地调查工作的技术流程、数据的采集和质量保证、土地调查数据库的建设、以及3S在土地调查中的应用等方面。

在这些方面的国内外进展很大，我国的研究水平基本能够与时俱进，甚至超越了国际水平，对我国的土地调查工作有着重要的理论与现实意义。

但我国目前土地调查中存在的一些问题如：1、土地调查成果评价与应用不足。

2、城镇土地调查和农村土地调查调查目、调查手段、调查范围、精度要求都有加大的区别，造成的工作量大、重复工作多，数据共享难等问题。

3、矿产资源开采区土地破坏严重、土地调查不及时、土地信息现势性较差、耕地破坏补偿标准不一等。

4、土地调查注重土地数量面积、利用状况、土地权属的方面的调查，但如今我国土地破坏严重，生态环境的恶化也越来越严重。

这些问题严重制约着我国的土地管理工作的进展。

国内外针对这些问题的研究却非常少。

所以在今后的土地调查的研究中更应该注重以下几方面：1、土地调查成果的评价与应用；2、城乡一体化土地调查的规范化流程方法；3、针对矿区土地资源和矿产资源的矿地一体化调查流程方法；4、土地生态环境调查和动态监测的方法流程，标准化的指标体系。

真正做到“科研为所求，科研为所用”。

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