3S技術(shù)在土地復(fù)墾中的應(yīng)用

范磊磊 曹 祥 梁 珺

(徐州市賈汪區(qū)國土資源局，江蘇 徐州 221011)1;(地球化學(xué)勘查與海洋地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210007)2

前言:

土地，是人們賴以生存和發(fā)展的基本條件，我們必須準(zhǔn)確的把握土地的基本現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，對土地的破壞也日益嚴(yán)重。為了保障我們生存的根本，土地復(fù)墾就變得迫在眉睫。但是，傳統(tǒng)的測量方式在土地復(fù)墾的利用速度慢、效率低，已經(jīng)不能滿足大規(guī)模開展土地復(fù)墾的需要。而隨著科技的發(fā)展，3S技術(shù)即遙感 (RS)、全球定位系統(tǒng) (GPS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)等測繪新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為土地復(fù)墾的快速開展和復(fù)墾后的動態(tài)管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

一、3S技術(shù)的基本概念

所謂3S技術(shù)，指的是RS(遙感技術(shù))、GPS(全球定位系統(tǒng))以及GIS(地理信息系統(tǒng))三者的統(tǒng)稱，它們是測繪工作當(dāng)中獲取、存儲、查詢和管理數(shù)據(jù)信息的新型技術(shù)手段。隨著3S技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，逐漸克服了測量誤差大、效率低的問題，在土地復(fù)墾方面，做出了卓越的貢獻(xiàn)。

(一)RS(遙感技術(shù))。遙感技術(shù)就是通過衛(wèi)星對地面的情況進(jìn)行觀測成像，通過影像資料對地形地貌等進(jìn)行研究和分析。它的優(yōu)點(diǎn)是不用進(jìn)行實(shí)景觀測和測量，方便快捷，同時精確度高。RS技術(shù)的本質(zhì)就是通過各種高科技的傳感器，獲取地標(biāo)信息，在通過對信息數(shù)據(jù)的處理和分析，研究地面的具體情況。根據(jù)傳感器類型的不同，RS技術(shù)可以分為航天遙感和航空遙感。當(dāng)前RS技術(shù)的應(yīng)用十分的廣泛，不但能夠直接獲取大范圍的信息資料，還能夠?qū)ΡO(jiān)測地點(diǎn)的靜態(tài)特征進(jìn)行概括總結(jié)。而在科技不斷發(fā)展的背景下，RS技術(shù)在對動態(tài)目標(biāo)的觀測中也能夠起到重要的作用。

(二)GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))。全球定位系統(tǒng)，就是通過衛(wèi)星對地面的物體進(jìn)行觀測。它能夠準(zhǔn)確、迅速的獲取地面物體的信息，并且能夠在很大范圍內(nèi)監(jiān)測物體的動態(tài)情況，誤差很小。GPS技術(shù)的發(fā)展，克服了室內(nèi)外測繪工作的不連續(xù)性，使測繪工作變得簡單、高效。將RS和GPS相結(jié)合，可以大大提升土地復(fù)墾測繪工作的準(zhǔn)確度，同時還能夠在極短的時間內(nèi)對整個復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行觀測，使土地復(fù)墾的成本大大降低，效率也得到明顯的提升。GPS根據(jù)用途的不同，可分為軍用GPS和民用GPS，根據(jù)準(zhǔn)確度的不同，也可以區(qū)分為標(biāo)準(zhǔn)GPS和精準(zhǔn)GPS。其主要是由太空中的衛(wèi)星、地面的信號接收器、以及GPS接收機(jī)組成的。

(三)GIS(地理信息系統(tǒng))。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展是基于電子計算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)之上的。通過對計算機(jī)軟硬件的應(yīng)用，與輸入和管理空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，在技術(shù)人員的維護(hù)和調(diào)試之下，可以實(shí)現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)的輸入和讀取，為土地復(fù)墾的測繪工作提供數(shù)據(jù)管理平臺。在GIS技術(shù)中，空間和數(shù)據(jù)分析模塊可以立體化、可視化的測繪和反映數(shù)據(jù)信息。在土地復(fù)墾的過程中，GIS能夠?qū)y繪信息、土地質(zhì)量信息等相關(guān)數(shù)據(jù)更加直觀的顯示出來，為土地復(fù)墾區(qū)域的科學(xué)管理提供更加高效的手段。

二、3S技術(shù)在土地復(fù)墾中的應(yīng)用

土地復(fù)墾，就是要根據(jù)土地利用原理，結(jié)合土地的實(shí)際情況，采取合理的技術(shù)手段和生態(tài)手段，對被占壓和被破壞的土地進(jìn)行修復(fù)，使其恢復(fù)土地生產(chǎn)力和生態(tài)平衡［1］。3S技術(shù)，就是RS、GPS、GIS三者的有機(jī)結(jié)合體，能夠高效、便捷的進(jìn)行信息的獲取、整理和分析。而隨著3S技術(shù)在土地復(fù)墾方面的不斷應(yīng)用和發(fā)展，使得土地復(fù)墾的工作進(jìn)度越來越快。

(一)土地情況調(diào)查方面的應(yīng)用。在土地復(fù)墾之前，要對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的所有土地的損壞情況和實(shí)地條件進(jìn)行調(diào)查，從而才能進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計與施工。利用RS和GPS，可以對復(fù)墾區(qū)域的土地破壞情況和范圍進(jìn)行掌握［2］。通過3S的綜合應(yīng)用，能夠辨別不同年份、不同階段的土地情況，不但能夠?qū)ν恋剡M(jìn)行直觀的觀察，同時還能夠形成準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使人們對復(fù)墾區(qū)土地的情況的了解更加全面、具體，縮減了實(shí)際工作量，節(jié)省了人力、物力、財力。特別是在一些地形復(fù)雜，危險性大的區(qū)域，RS技術(shù)可以在保證工作質(zhì)量的同時，降低工作人員的的人身安全風(fēng)險。

(二)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計方面的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的土地復(fù)墾工作中，規(guī)劃和設(shè)計方案都是要先取得工作底圖，然后根據(jù)要求到目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)地勘測，從而進(jìn)行方案的設(shè)計。這種方法不但精確度較低，工作量大，同時速度慢、效率低，對人力和物力的消耗很大。但是，如果利用RS技術(shù)，不但能夠快速的獲取土地信息，還能夠自動從中篩選有用的信息，以更高效的進(jìn)行土地復(fù)墾規(guī)劃，大大減少了工作量，節(jié)省了工作時間。同時，3S技術(shù)還能夠?yàn)楹罄m(xù)的工作提供相應(yīng)的信息支持［3］。例如，通過GPS技術(shù)對土地復(fù)墾規(guī)劃中需要修建的道路、水井等設(shè)施的測設(shè)，能夠提高其位置選擇的準(zhǔn)確性。

在土地復(fù)墾計劃完成之后，可以通過GIS技術(shù)將復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行三維模擬，把復(fù)墾的過程在模擬當(dāng)中演示出來，借以觀察和發(fā)現(xiàn)計劃當(dāng)中的問題和不足。同時，還能夠模擬出土地復(fù)墾之后的地形和地貌，并通過專家的研究分析，判定和評審復(fù)墾方案的可行性和科學(xué)性，使其更加完善。

(三)土地動態(tài)監(jiān)測方面的應(yīng)用。當(dāng)土地復(fù)墾工作完成之后，需要對復(fù)墾區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)。可以利用3S技術(shù)進(jìn)行全面、實(shí)時、動態(tài)的監(jiān)測，觀察當(dāng)?shù)貜?fù)墾之后的植物生長情況和土壤環(huán)境的變化趨勢。對于林地區(qū)域，能夠?qū)Ψ阑鸱矫嫣峁椭M早發(fā)現(xiàn)問題，提前采取應(yīng)對措施。對于有河流的復(fù)墾區(qū)，3S技術(shù)也能夠幫助監(jiān)測河流的水質(zhì)變化，實(shí)現(xiàn)對復(fù)墾區(qū)域的全方位的監(jiān)測和保護(hù)，維持復(fù)墾區(qū)域的生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展。

總結(jié):

在土地復(fù)墾的工作中，3S技術(shù)能夠增加土地復(fù)墾的科學(xué)性和有效性，提高土地復(fù)墾的速度和效率，同時能夠降低成本、減少消耗。在復(fù)墾之后還能夠進(jìn)行全面的監(jiān)測與保護(hù)，使我國的土地復(fù)墾技術(shù)水平邁上了一個新的臺階，為我國環(huán)境的良好發(fā)展和生態(tài)平衡的維持做出了巨大的貢獻(xiàn)。

［1］楊勇.3S技術(shù)在土地開發(fā)整理中的應(yīng)用［J］.寧夏農(nóng)林科技，2011.

［2］王莉.3S技術(shù)在土地復(fù)墾中的應(yīng)用探討［D］.太原理工大學(xué)，2013.

［3］韓世靜.3S技術(shù)在土地資源管理中的應(yīng)用 ［J］.沿海企業(yè)與科技，2011.