現代土地綜合整治項目中3S技術的應用研究

摘要：隨著科學技術的更新進步，3S技術的出現使土地資源管理進入了一個全新的時代，促進了土地資源的管理系統正朝著數據表達的可視化、網絡化以及智能化的方向發展，既彌補傳統調查手段的不足，也為土地資源的調查研究提供了新的途經與技術支持。本文通過介紹 3S技術主要特征及其在土地資源管理決策中的一些應用，具有一定的理論參考意義及實踐參考價值。

關鍵詞：3S技術；土地資源管理；技術應用

1. 3S 技術概述

3S 技術是GPS（全球定位系統）、GIS（地理信息系統）和RS（遙感技術）的統稱，是衛星定位與導航技術、空間技術、傳感器技術和計算機技術、通訊技術相結合，多學科高度集成的對空間信息進行采集、處理、分析、表達、傳播、管理和應用的現代信息技術。3S技術的出現使土地資源管理系統正逐步朝著數據表達的可視化、網絡化以及智能化的方向發展，目前3S 技術及其集成技術已開始應用于土地綜合整治項目中，GPS，GIS，RS技術在土地整理調查、成圖、規劃設計過程中的應用，為提高土地整理規劃決策的實效性，大幅度地降低財力的投入，目前3S技術廣泛應用于土地綜合整治項目包括城鄉建設用地增減掛鉤項目、土地整理復墾開發項目和高標準基本農田建設項目等，RS、GPS、和GIS三者的有機結合，構成了整體上的實時動態對地觀測、分析和應用的運行系統，為科學研究、政府管理、社會生產提供了新一代的觀測手段、描述語言和思維工具。

2. GPS在土地綜合整治項目中的應用

GPS是20 世紀70 年代由美國研制的現在在民用及工程中廣泛應用的一套空間衛星導航定位系統，GPS接收機按照用途可分為導航型、測地型和授時型接收機，目前測量單位一般使用的是帶對中裝置的GPS接收機（測地型）、亞米級手持GPS接收機和無人機攜帶的GPS接收器。利用GPS 接收設備采用的GPS 測量技術主要有靜態和快速靜態技術、差分GPS、實時動態定位技術（RTK）和網絡RTK技術等。根據筆者的了解和認識，現就以上三種接收設備的特點及測量技術簡述其在土地綜合整治項目中的應用。

2.1 帶對中裝置的GPS接收機

該GPS接收機具有定位精度高（精度可達厘米和毫米級）、觀測時間短（相對靜態定位僅需15-20 分鐘；快速靜態相對定位測量時，當每個流動站與基準站相距在15km以內時，流動站觀測時間只需1-2 分鐘；利用RTK每站觀測只需幾秒鐘）、全天候、無需通視、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點。該GPS接收機在土地綜合整治項目中主要應用于靜態和快速靜態測量技術進行測區首級控制點、等級控制點的測量工作；應用快速靜態測量技術、實時動態定位技術（RTK）和網絡RTK技術進行航測像控點、圖根控制點和地形圖地形地物點的采集工作。

2.2 亞米級手持GPS 接收機

該接收機具有定位精度較高（亞米級）、全天候、不依賴通視、攜帶方便、簡單易用、自動化、快速定位、可導航等特點。該GPS 接收機在土地綜合整治中應用于城鄉建設用地增減掛鉤項目的控制測量、宗地拐點測量；用于地形圖的變更測量、檢核、地類定位、導航等。

2.3 無人機攜帶的GPS接收器

此GPS接收器安置在無人機上，主要用于無人機的導航和實時給出無人機的位置和速度。這類接收機一般采用C/A碼偽距測量，單點實時定位精度較低，一般為10m。在土地綜合整治項目中主要利用安裝了該GPS 接收器的無人機進行航空攝影測量，在獲取高分辨率的航空遙感影像的同時，在傳感器曝光瞬間獲得無人機的位置和飛行姿態數據，為航空遙感影像的內業處理提供POS數據。

3. GIS在土地綜合整治項目中的應用

GIS（地理信息系統）是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它具有強大的空間分析和數據處理功能，能夠將空間和屬性數性綜合，它已廣泛應用于測繪、資源調查、土地管理、城鄉規劃、自然災害、環境監測和預報等領域，現在在農村土地整治項目中主要利用的是MapGIS 和ArcGIS 等系統軟件。筆者認為，GIS 具有的強大功能使它在土地整治項目中主要用在利用遙感影像、GPS數據和相關測量數據等建立數據庫，可以用于生產項目區“4D”產品，繪制項目規劃圖、工程布置圖、項目單體工程設計圖等，進行土地適宜性分析評價，設計布局土地平整工程、農田水利工程和田間道路工程和工程量計算，建立直觀的三維模型等方面。

目前在土地整治活動中，在高標準基本農田建設項目方面已有了專項GIS 軟件—MapGIS K9 基本農田監管系統應用于工作中，它是中國地質大學開發的由基本農田建庫和基本農田監管兩部分組成，具有工程管理、建庫、注記編號、信息錄入、信息查詢和管理、編輯、數據檢查、成果管理和調整與補劃等工具和功能。相信隨著空間信息技術的發展，使決策者直觀地了解、掌握農村村落位置布局、道路走向、土地利用分布情況，使土地整治變得科學化、模擬化，還能夠實現動態監測的可視化三維GIS 將應用在土地整治活動中。

4. RS在土地綜合整治項目中的應用

RS（遙感技術）通常是指通過某種傳感器裝置，在不與被研究對象直接接觸的情況下，獲取其特征信息，并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門科學和技術。遙感技術包括傳感器技術，信息傳輸技術，信息處理、提取和應用技術，目標信息特征的分析與測量技術等。按照遙感器使用的平臺可分為：航天遙感技術、航空遙感技術、地面遙感技術。在土地整治活動中，主要應用到的是航天遙感技術和航空遙感技術，并通過遙感技術加工制作的各種圖件作為土地資源綜合整治和科學規劃的重要依據，但是由于衛星遙感影像分辨率和地域的局限性，現在無人機航測遙感技術已開始應用于土地整治項目中，筆者認為該技術及其成果在土地整治活動中各個階段可以應用如下：

可行性研究階段：利用無人機航測遙感技術完成的DOM、DEM、DLG成果，以及該成果構建的項目區三維立體模型，方便土地管理者、決策者、規劃設計者、評審專家和公眾能夠運籌帷幄之中，對項目有較直觀的了解、分析研究和科學的決策，編制可行性研究報告等。

規劃設計與預算階段：可以利用DOM、DEM、DLG成果以及立體像對，對項目區內各項單體工程、重點工程進行精細的規劃設計、坡度和工程量計算，繪制項目規劃圖、工程布置圖、項目單體工程設計圖（冊）和編制預算等。

項目施工階段：分階段性地利用無人機航測遙感技術對項目區進行航攝，利用影像進行疊加對比分析，可以隨時掌握工程進度等。竣工驗收階段：利用無人機航測遙感技術可以快速提供全方位的、精度高的影像數據及圖文資料，通過疊加對比，可準確直觀地分析工程施工與設計的一致性及最終成效，有利于成果驗收。

5.結束語

由此可見，3S技術是當代土地綜合整治項目中一項十分重要應用，由于其的科學性及實用性將得到越來越廣泛的應用尤其在測繪、資源調查、土地管理、城鄉規劃、自然災害、環境監測和預報等領域，我們要在實踐中不斷地總結創新，充分發揮3S技術的應用效果，促進我國土地資源科學規劃和綜合整治的可持續發展。

參考文獻

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