3S技术在土地资源调查中的运用

3S技术在土地资源调查中的应用摘要：土地资源调查就是运用土地资源学知识，借助测绘制图手段，查清各类土地资源的数量、空间分布状况，以及运用他们之间的规律和相互关系，为综合农业区划、区域土地资源评价、国民经济发展长远规划以及土地资源的科学管理等服务。介绍3S(GPS,GIS/RS)的基本内容，各自的发展趋势以及应用于土地资源调查中的各种状况，还有各自的应用前景。关键词：“3S技术”“土地资源调查”“应用”“3S技术”是指RS（RemoteSensing,遥感）、GPS（GlobePositioningSystem,全球定位系统）、GIS（GeographicInformationSystem,地理信息系统）技术。RS(RemoteSensing)是遥感的英文缩写，遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，这就标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的迅速发展，目前遥感技术已广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。GPS（GlobalPositioningSystem）是全球定位系统的英文缩写。是美国国防部研制的一种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。全球定位系统的主要特点：全球、全天候工作。1.定位精度高。单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。2.功能多，应用广。GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。GIS（GeographicInformationSystem）是地理信息系统的英文缩写，是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。GIS按研究的范围大小可分为全球性的、区域性的和局部性的；按研究内容的不同可分为综合性的与专题性的。同级的各种专业应用系统集中起来，可以构成相应地域同级的区域综合系统。在规划、建立应用系统时应统一规划这两种系统的发展，以减小重复浪费，提高数据共享程度和实用性。地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。(加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)“3S集成技术”顾名思义，3S集成技术即将遥感系统、全球定位系统、地理信息系统融为一个统一的有机体。它是一门非常有效的空间信息技术。就在集成体中的作用及地位而言，GIS相当于人的大脑，对所得的信息加以管理和分析；RS和GPS相当于人的两只眼睛，负责获取海量信息及其空间定位。RS、GPS、和GIS三者的有机结合，构成了整体上的实时动态对地观测、分析和应用的运行系统，为科学研究、政府管理、社会生产提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。3S集成的方式可以在不同的技术水平上实现。低级阶段表现为互相调用一些功能来实现系统之间的联系；高级阶段表现为三者之间不只是相互调用功能，而是直接共同作用，形成有机的一体化系统，对数据进行动态更新，快速准确地获取定位信息，实现实时的现场查询和分析判断。RS发现土地资源的变化信息，GPS确定变化的区域和位置，GIS对地理信息汇总并进行空间分析,是目前对地观测系统中空间信息获取、定位、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。“3S”之间通过现代通讯技术实现实时数据的传输与通讯,把“3S”有机的集成起来。3S”技术在土地资源调查中的应用基础调查计划以1∶25万综合调查评价为主，基本查清主要经济区带的基础地质、矿产地质、生态地质环境等基本状况，主要的工作内容是1∶25万区域地质调查和重点地区1∶5万地质调查。遥感技术在这里发挥了重要的作用，综合利用各类遥感图像的优势,通过优化整合，对区域地质资源进行彻底摸清和调查.。利用先进的GIS技术建立了多种基础性数据库，这些基础数据库的特点是专业门类齐全、空间覆盖全国,标准化程度高、海量数据存储1数据库涵盖地质、地球物理、地球化学、矿产勘查、环境地质等多种地质调查成果，其资料包括全国从1∶5万到1∶500万的资料数据，各种数据基本按统一标准入库，由于包括了大量图形数据和多图层属性数据，其数据量之大是少见的，并由此开展的GIS评价分析工作形成了一系列多种成果，如地球化学图，航磁图，矿产图，并可以经过分析得出相互关联的图件及信息资料。伴随着经济建设的发展，各种建设用地大幅度增加，使得我国土地资源短缺现象日益严重，要改善这种局面，首先就必须摸清我国土地资源的分布、数量与质量等情况，完善土地管理系统。利用已有的全国土地详查数据和图件以及最新的高分辨率的遥感影像，在全球定位系统和地理信息系统的支持下，对土地资源进行监测和调查，利用海量的多时态土地利用数据快速获取土地数量、质量、权属、土地利用各地类的数量、空间分布和利用状况，以及土地动态变化等信息，对年度土地利用变更调查数据进行更新、管理、分析，能够输出各种查询、统计和分析结果，如反映各权属单位地类数量的统计薄，反映各地类空间分布的土地利用图及各种专题图，从而实现对土地资源的科学管理，及时提供科学、翔实、直观的数据，有助于土地利用规划、耕地后备资源调查评价、农村集体土地产权调查、土地资源基础图件与数据更新等国土资源调查项目的顺利实施。土地资源的不可再生性决定了合理利用土地资源的重要性。土地利用现状调查是了解土地资源的各种特征和规律，掌握土地资源的数量、质量和分布规律的主要手段，是开展土地资源研究的基础性工作。土地利用管理涉及的信息丰富、繁杂、量大，而且几乎全为地理信息，具有很强的地域性、空间性、时序性和动态性。离开这些信息,就很难实现立体、动态的管理直接影响到土地利用规划和管理的质量和效果。在土地资源利用调查中,，GPS为空间数据的采集提供实时、快速的定位服务，RS利用航空、航天提供的遥感影像，经过校正、解疑得到精度较高、现势性好的的空间信息，加上GPS的辅助可以定位、定量到具体的地块。把利用GPS和RS获取的地物信息，以及其他手段得到的各种信息，提供给GIS,GIS利用本身强大的数据管理功能和空间分析功能，实现对空间数据和属性数据的一体化管理以及对空间数据的分析、查询、决策、输出。GIS技术能够有效的管理各类空间数据、属性数据以及统计分析数据，并能对海量数据进行分析处理，促进了土地资源数据管理、分析和处理的规范化，为土地资源管理打下良好的基础。“3S”技术在土地调查中的应用前景“3S”数据信息精度的提高由于传感器技术水平不断提高,遥感影像分辨率由几百米，几十米发展到低于1m。加之全球定位系统的精确定位，使遥感数据精度更高。随着遥感分类技术的提高，对地物的自动识别能力的提高，将促进分类的自动化、智能化，最总实现遥感图像的计算机自动解译，大大减少外业和目视解译的工作量。“3S”集成技术的完善“3S”集成技术的完善推动土地资源管理的实时性。“3S“技术的使用目前只是单一或综合利用阶段，有时会由两两的集成使用，但集成的层次比较低，仅限于数据或软件集成层次上。一旦真正实现“3S”技术整体的集成，即有机的结合、在线连接、实时处理和系统的整体性，那么土地利用现状调查、变化和动态监测数据将会实时得到更新。土地资源调查的目的是要建设数字土地工程，数字土地工程是地理信息系统方法和应用研究的新课题，其中包含GIS方法自身研究的突破和地球物理等探测技术以及相关计算机技术发展，涉及多学科的相互渗透、相互支撑。从国内外土地资源调查和地理信息系统方法研究的现状和趋势分析，应重点开展嵌入式GIS三维/四维GIS、网络GIS等方面的研究。在软件研究领域,应加快GIS软件的国产化历程,不断完善国产软件的实用性和稳定性。参考文献王秋兵，土地资源学，中国农业出版社宋拥军，刘保东“3s”技术在土地资源管理中应用