第三次全國土地調查中3S精準化調查技術體系應用

敖平平

（東莞市地理信息與規劃編制研究中心，廣東 東莞 523129）

1 引言

第三次全國土地調查（以下簡稱“三調”）在第二次全國土地調查（以下簡稱“二調”）的基礎上全面細化和完善土地利用基礎數據，掌握翔實準確的土地利用現狀及土地資源變化，實現調查成果的管理與共享，滿足土地管理、生態文明建設、自然資源管理等工作需要?！叭{”的主要任務是開展土地利用現狀調查、土地權屬調查、專項用地調查與評價，建設各級土地利用數據庫。與“二調”相比，細化是“三調”的重要特征，這就要求在開展“三調”時采用先進的調查技術與方法，實現精準化調查。

2 3S技術在土地調查中的應用

以往的土地調查與監測主要采用年度變更調查的方式進行。隨著經濟的高速發展，土地資源亂壓、亂占現象時有發生，不少國土部門采取動態巡查的方式掌控土地利用現狀[1]，這兩種方式都離不開測繪技術的支持。

3S是遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的簡稱。隨著3S技術的發展，衛星遙感及無人機遙感影像在國土資源管理中的應用越來越普遍。RS綜合了空間、電子、光學、計算機技術的最新成就，能夠動態、快速監測變化區域，獲取的遙感信息具有探測范圍大、信息豐富等特點，在環境監測與評價、國土資源調查、城市規劃、防災減災、道路工程勘測等領域有著廣泛應用；GIS技術主要用于土地利用數據和圖件的管理，能夠準確、快速儲存、查詢、分析和處理數據，用圖表形式直觀展示土地利用情況和土地調查成果；GPS具有高精度、全天候、高靈活性等特點，可為外業數據采集提供準確坐標，廣泛應用于地籍測量、礦山測量、土地勘測定界、土地動態監測等測繪工作中[2]。為提高“三調”質量，實現精細化調查，建立以3S技術為支撐的“三調”精準化調查技術體系具有現實意義。

3 基于3S技術的“三調”精準化調查

3.1 遙感技術的應用

3.1.1 高分辨率衛星影像的應用

“三調”要求，農村土地利用現狀調查部分要采用優于1米分辨率的遙感影像資料，城鎮內部土地利用現狀調查要采用優于0.2米分辨率的航空遙感影像資料。在“二調”中，衛星遙感影像多采用2.5米分辨率的國外衛星遙感數據，如SPOT（2.5米）、P5（2.5米）等，以及國產衛星北京一號（4米），影像分辨率較低，“三調”采用分辨率優于0.5米的遙感影像作為底圖，現將分辨率為2米的影像與分辨率為0.5米的影像進行對比，分析二者的差異（如圖1、圖2所示）。

圖1 2米分辨率的影像圖斑

圖2 0.5米分辨率的影像圖斑

分辨率不同，影像中地物的形狀及特征基本不同，且提取的圖斑形狀及大小都不相同。圖1中，以分辨率為2米的底圖提取的圖斑面積為2879.32平方米，以圖2為底圖提取的圖斑面積為3025.36平方米，對影像中的圖斑進行實際測量，得到其面積為3006.25平方米，則圖1的誤差為-126.93平方米，圖2的誤差為19.11平方米。由此可以看出，高精度的衛星遙感影像對于圖斑的提取及變更范圍的確定具有重要意義。

3.1.2 無人機遙感數據的獲取

城鎮土地利用現狀調查采用無人機進行航空測量，要求精度優于0.2米。無人機航拍具有機動靈活、響應快、時效性強等特點，所獲取的影像數據空間分辨率高，能精確監測城鎮土地利用變化情況，并根據城鎮內部土地利用調查底圖為基礎，按照工作分類，參照城鎮規劃功能分區，結合影像特征，綜合判斷土地利用類型[3]，例如從影像上判斷為臨街門面，將會歸并為城鎮道路外的相鄰街道，采集的影像數據如圖3所示：

圖3 無人機航拍獲取的遙感影像

無人機航拍及數據處理主要步驟為：包括飛行路徑的規劃，根據飛行航行獲取原始影像數據，并進行影像處理，最終生產正射影像圖，將無人機應用于補充衛星遙感影像監測空白區域，形成多元數據合成鑲嵌影像，如圖4所示。

圖4 無人機航拍影像處理

3.2 導航定位技術的應用

GNSS具有高精度、全天候、高靈活性等特點，廣泛應用于地籍測量、礦山測量、土地勘測定界、土地動態監測等領域。CORS系統，在國土資源測量管理中具有重要的應用價值[4]，促進了GNSS在國土資源管理中的高效率、高精度測量工作。一方面，GNSS控制測量為衛星遙感影像及無人機航拍影像提供像控點[5]，對遙感影像及航拍DOM數據成果進行檢核，后期DOM糾正采用有控糾正方式，采集的像控點可為DOM制作提供高精度控制資料參考；另一方面，利用CORS系統，現場核實監測圖斑的范圍，取證測量坐標，測量硬化地面面積、建筑物高度，彌補了衛星遙感及航拍影像精度較低的不足[6]。

3.3 GIS系統與“互聯網+”開展內外業精準調查

以往的土地調查工作，會出現地方多次舉證、上級反復核實現象，使得社會資源嚴重浪費、程序反復、工作周期長[7]。因此“三調”全面采用“互聯網+舉證”的方法進行調查，根據要求搭建“三調”調查平臺。

“三調”平臺的搭建主要分為兩個方面，一是Web端的審核分發系統，二是移動端調查APP。Web端系統主要實現影像查看和調查成果核查。將圖斑從網頁端以任務形式下發到相關調查部門，層層分級，嚴格控制權限，形成調查可追溯到人的工作機制，并將“互聯網+”應用到實際工作中，實現零距離審核，提高調查工作效率。

在調查過程中，由管理人員通過Web系統將圖斑分發給外業調查人員，調查人員使用帶有衛星定位功能和方向傳感器的手機，利用移動端軟件，根據圖斑顯示位置對圖斑信息進行采集，拍攝包含圖斑實地GPS坐標、拍攝方位角、拍攝時間、實地照片及舉證說明等綜合信息的加密舉證數據包，并上傳至Web端，由內業審核人員判讀外業信息采集的真實性與可靠性。

4 結束語

第三次全國土地調查對于核定我國耕地實際保有量、新增建設用地及建設用地審批、土地利用總體規劃修編以及土地整治工作具有重要意義。全面細化的“三調”離不開精準化的調查手段，基于3S技術的高分辨率遙感影像及高精度數據信息采集方法，通過試點區域的3S技術綜合應用，建立“三調”技術體系，為“三調”精準化調查提供準確的數據資料。