基于3S的土地利用動態監測技術與應用研究

鄧楊瓊

摘要：衛星遙感技術、全球定位系統以及地理信息系統這三種技術統稱為3S技術，通過對三種技術進行有效的配套使用，可以形成一個對信息進行獲取、貯存、分析和運用的全新一體化信息系統，通常在土地資源動態監測工作當中進行有效的應用。本文針對基于3S技術的土地利用動態監測技術進行分析，介紹了3S技術的主要優勢和基本原理，并提出具體的工作流程和應用對策，為相關工作起到一定的參考作用。

Abstract： The three technologies of satellite remote sensing technology， global positioning system and geographic information system are collectively referred to as 3S technology. Through the effective use of the three technologies， a new integration information system for information acquisition， storage， analysis and application can be formed and are usually used effectively in the dynamic monitoring of land resources. This article analyzes the land use dynamic monitoring technology based on 3S technology， introduces the main advantages and basic principles of 3S technology， and proposes specific work processes and application countermeasures， which play a reference role for related work.

關鍵詞：3S;動態監測技術;基本原理;應用對策

Key words： 3S;dynamic monitoring technology;basic principles;application countermeasures

中圖分類號：P208? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）20-0203-02

0? 引言

隨著我國經濟的快速發展以及城市的不斷建設，我國的人口數量也在快速增長，但這也帶來了嚴重的土地資源利用問題。因此，對土地利用現狀的動態信息掌握情況也提出了更高的要求，工作人員需要能夠實時監測土地的利用現狀，能夠進行進一步的分析和利用，從而更好地管理土地資源，完善城市的規劃工作，并為城市的建設提供相關的數據信息。而隨著時代的快速發展，傳統的管理模式也無法在適應新時代下的土地資源規劃形式，對此需要創新管理手段。而3S技術的有效應用對相關領域的發展也起到了至關重要的作用，在土地動態監測體系當中通過應用此項技術，可以有效地節省人力和物力，彌補傳統監測技術的不足，實施管理和控制土地資源，提高我國對土地資源的管理水平。因此，分析3S技術在土地動態監測中的應用具有著十分重要的現實意義。

1? 3S技術簡介

3S技術主要是對衛星遙感技術、全球定位系統以及地理信息系統這三種技術的一種統稱。而現如今，主要應用這一技術體系進行相關數據的采集工作，并進行具體的記錄管理和綜合分析。在3S技術的實踐應用過程當中，常常與相關信息技術進行配套使用，從而形成一體化的信息系統，對信息進行具體的獲取、儲存、分析和應用等功能，具有較強的操作性，在科研和生產領域當中具有十分廣泛的應用。具體來說，衛星遙感技術主要是通過對地表物體所發射出來的電磁波進行探測，并通過具體的反射作用，從而有效的將物體信息進行提取，可以有效地實現遠距離識別的目標。該技術主要使用傳感器，可以有效的探測和接收相關的電子輻射，并按照相關的規律定期進行轉換，將其提供給不同的用戶。在自然地表資源環境監測、農作物估產以及災害監測等領域當中，衛星遙感技術都具有十分廣泛的應用。全球定位系統主要是可以對空間交匯定點進行定時和測距的一項導航系統，其可以全天候工作，而且在具體應用過程當中不需要受到相關天氣因素的影響。該系統還具有全球覆蓋的優勢，從而可以為相關用戶提供準確的定點位置，在具體應用中具有定速、定時以及精度高等相關優勢，進而在土地資源管理、航空航天等相關領域得到了有效的應用。而地理信息系統則主要是將計算機圖形技術和數據庫技術進行有效的結合，進而可以對空間進行觀測，并采集、輸入、存儲、分析相關的數據，將這些數據進行歸納，并構建出具體的三維立體模型，從而將其空間信息和屬性信息進行有效的顯示。而在CS技術的應用過程當中，地理信息系統和人體的大腦中樞神經類似，可以綜合處理采集到的相關信息，構建空間模型，并準確地展示相關的勘測結果[1]。

2? 3S技術基本原理

在3S技術當中，通過將地理信息系統、全球定位系統和遙感技術進行有效的融合，可以對信息進行采集、整理等相關操作。而該項技術目前在我國各個領域當中也都有著十分廣泛的應用，通過對其所包含的三種技術進行有效的融合，可以建立起相應的技術體系，從而實現對數據的采集、整理和分析等功能，發揮出三種技術的主要優勢，并形成一個具體的空間信息系統，具有較強的科學性和實用性。而三種技術在3S技術體系當中也都有著不同的作用，首先地理信息系統相當于人體的中樞神經，而全球定位系統則作為相應的定位器，遙感技術可以作為傳感器。這三種技術具有著各自不同的作用和功能，而且在一定程度上還能夠互相彌補，三者之間的關系是相輔相成和互相依存，而通過對三種技術的集成，便可以形成3S技術體系。在空間信息系統當中，3S技術具有著自己獨特的優勢，同時也具有著較高的地位，可以獨立進行工作。與此同時，其所包含的三種技術，兩兩之間可以相互進行促進和依賴，而通過這三種技術的有效融合，可以彌補各自的不足，并通過相互完善，使其具有更為強大的功能和作用[2]。

3? 利用3S技術進行土地動態監測的基本流程

土地動態監測過程實際上是對不同時期的土地使用資料進行采集的一項工作，針對時間和空間的角度來進行研究，從而有效的掌握土地資源的動態變化，并通過具體的分析，整理出土地資源所具有的變化規律，進而對土地未來的發展趨勢進行有效的預測。遙感技術能夠大面積的監測土地，從而采集相關的信息，而全球定位系統則可以對目標的地理位置進行有效的檢測，并進一步補充遙感技術所提供的相關信息。地理信息系統則可以分析和處理相關的數據資料，再通過應用計算機技術來對不同時期的土地監測動態圖進行展現。而在具體應用3S技術時，需要按照以下流程來有效的進行：

3.1 基礎數據的選擇

采用衛星遙感技術可以對進行監測的土地利用和相關覆蓋數據以及自然環境有關的數據進行獲取。而在對數據進行獲取的過程當中，需要結合監測范圍以及相關精確性方面的要求來有效地對衛星遙感影像的分辨率高低進行明確，從而合理的選擇相關的遙感設備，提高相關數據的準確性和進一步提升設備的使用效率。

3.2 數據的預處理

在進行數據預處理時，主要是處理相關的遙感影像，具體采用的方法可以包括融合、矯正、鑲嵌以及調色等，可以使圖像在具體獲取時所產生的誤差進行有效的消除，以此來滿足相關的地物信息要求，使解譯的精度得到明顯的提高，也使后期對數據處理時的難度有所降低，從而避免出現相關的信息損失現象。

3.3 建立解譯標志進行解譯

在對土地動態進行監測時，需要根據土地的利用類型和地貌類型等來作為具體的解譯標志。而解譯判讀的主要采取方式具體包括人機交互式解譯法以及計算機分類后解譯法，在具體的使用過程當中可以使二者進行有效的結合，從而在地理信息系統當中儲存相關的信息，并對其進行有效的分析和處理。

3.4 土地動態變化信息的提取

在對土地動態信息監測的過程當中，對相關信息集成部分進行提取時需要對相關數據的特點進行綜合考慮，并結合其監管范圍和使用目的來合理的選擇相關的提取方式。

3.5 利用GPS進行野外實地考察和數據庫的更新

在土地監管過程當中進行野外測量時，需要結合具體的測量距離來對相關的測量工具進行正確的選擇，而通過全球定位系統可以對30米以上的野外距離進行有效的監測，這也使土地資源監測的工作效率得到了明顯的提升。而在開展內業工作時，則可以使用全球定位系統來復查和測量那些解譯信息不夠確定或者出現變化的區域，以此來進一步提升數據庫當中相關數據資料的準確性。

3.6 利用GIS系統建立數據庫

通過采用遙感技術可以有效的分析和解譯相關的圖像，從而對相關的土地監測區域數據進行實時采集，再通過全球定位系統來補充目標物的坐標等相關內容，從而完善數據的初步處理和驗證過程，之后便可以建設具體的數據庫。在構建數據庫時需要應用地理信息系統，通過對資料進行準備，并掃描相關的圖紙，從而構建出狀體要素表和矢量化，將相關的信息錄入到具體的數據庫后，可以有效地構建三維地理模型，從而對土地監管范圍內的相關要素和組成元素進行充分的展現[3]。

4? 3S技術應用于土地利用動態監測工作的具體對策

土地利用動態監測實際上是對相關的土地資源信息以及土地的利用情況進行收集和調查的過程，對于獲取到的相關信息可以采用統計分析的方式來進行具體的處理。而3S由于自身所具有的獨特優勢和特點可以在土地利用動態監測工作當中得到有效的應用，并全面提升監測水平。

4.1 內業判讀

在收集相關的內業資料時，相關工作人員需要針對調查區域內的相關資料和遙感數據以及土地利用現狀進行具體的收集和整理，具體可以包括遙感影像、數據庫以及現狀圖等。之后，工作人員需要對遙感影像進行有效的處理，對其進行校正和增強等，從而更好的獲取相關信息。最后，還需要提取異樣信息。通過對遙感影像和相關土地利用資料進行處理和對比，可以將電腦解譯出的相關信息和土地利用現狀資料當中不相符的情況進行記錄。

4.2 外業調查

工作人員首先需要調查相關的外業資料，并將業內判讀當中的區域和地形圖進行疊加，從而制作成為具體的工作底圖，并形成相應的調查表。其次，工作人員還需要實地調查可疑圖斑，通過其所制作出的相關工作底圖來詳細的調查圖斑和地物，并采取GPS定位、實地觀測等方法繪制出具體的草圖，最后將外業調查表進行填寫。

4.3 數據統計、分析

工作人員需要更新數據庫，將外業調查到的相關數據信息進行有效的補充和修正，從而使土地利用數據庫當中的空間數據和屬性數據得到完善，然后核查圖形和屬性數據的一致性，判斷數據是否正確，同時還需要檢查接邊情況和拓撲錯誤。通過應用地理信息系統進行分析，并繪制成圖。地理信息系統可以對數據信息進行有效的收集和管理，并進行具體的統計分析，最后將其成圖。這和傳統的方式相比，具有著較高的效率和優勢。

5? 結束語

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷發展，3S技術的應用也在不斷的完善和更新當中，進而為土地動態監測工作奠定堅實的技術基礎。而通過應用3S技術能夠對土地利用、工程建設以及植被覆蓋等進行有效的監控，而且其具有較大的覆蓋面積，并能夠獲取準確的數據信息。通過運用計算機技術，可以智能化處理相關的數據，從而有效地展現出土地動態變化圖，這樣一來可以為土地信息的統計、監測以及監督等工作提供重要的數據信息，提升相關人員的工作效率，也能夠使我國的土地資源管理數據庫得到有效的完善，進而更加科學合理的對土地資源進行管理。

參考文獻：

[1]王建國，劉志川，吳瓊，丁清峰，金錦花.基于“3S”技術的土地利用動態監測教學實踐研究[J].教育教學論壇，2020（19）：137-138.

[2]周鴻翔.基于3S技術開展土地利用動態監測綜述[J].測繪與空間地理信息，2019，42（06）：56-57，63.

[3]程思思，張海昂.3S技術在礦區土地利用動態監測中的應用[J].世界有色金屬，2018（08）：275，277.