3S技術(shù)在鄉(xiāng)村振興土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用

阮青山 葛舒瑤

（漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 漢中 723000）

解決好農(nóng)村農(nóng)業(yè)資源和規(guī)劃發(fā)展問題，對(duì)于貫徹落實(shí)《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》，加快推進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義［1］。2018年，中央一號(hào)文件《中共中央國務(wù)院關(guān)于實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》即對(duì)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略進(jìn)行了全面部署，其中不但明確了發(fā)展的目標(biāo)，還提出了實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略可以推進(jìn)與精準(zhǔn)脫貧的有效銜接［2］。事實(shí)上，鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃仍然面臨著諸多問題，需要相關(guān)部門相互合作。利用先進(jìn)的技術(shù)，統(tǒng)籌規(guī)劃并科學(xué)合理地利用資源，將鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃有機(jī)融合到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中去，加快推進(jìn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，成為精準(zhǔn)扶貧工作的重中之重［3-4］。

1 3S技術(shù)概述

3S技術(shù)是地理信息系統(tǒng)（GeographicInformation System，GIS）、遙感技術(shù)（RemoteSensing，RS）和全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem，GPS）的統(tǒng)稱［5-6］。近年來，3S技術(shù)在我國多個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用及推廣，尤其是在資源規(guī)劃方面，該技術(shù)已然被廣泛應(yīng)用。其中，地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種特定的空間信息系統(tǒng)，通過對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，統(tǒng)一管理土地資源規(guī)劃的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和解讀，最后將分析后的結(jié)果呈現(xiàn)給用戶，以便于用戶決策。遙感技術(shù)（RS）是利用探測器平臺(tái)對(duì)地球表面實(shí)施感應(yīng)監(jiān)測和資源管理，具有觀測范圍廣、周期短等特點(diǎn)，能夠解決區(qū)域資源規(guī)劃問題。而全球定位系統(tǒng)（GPS）能夠?yàn)閰^(qū)域資源規(guī)劃提供準(zhǔn)確的位置信息。三者的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成了集一個(gè)多功能的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要以獲取、編輯處理和分析數(shù)據(jù)為主，這將為鄉(xiāng)村土地資源的有效規(guī)劃提供更有力的技術(shù)支持。

2 在鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用現(xiàn)狀及特點(diǎn)

2.1 在土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用現(xiàn)狀

自然資源部黨組會(huì)議精神中明確指出，運(yùn)用部門職責(zé)和行業(yè)資源做好扶貧工作，務(wù)必做到扶貧項(xiàng)目優(yōu)先安排，扶貧措施優(yōu)先落實(shí)等［7］。為了順利推進(jìn)扶貧工作，必須對(duì)土地資源規(guī)劃做到行之有效的規(guī)劃與利用。傳統(tǒng)的土地資源規(guī)劃方式是采取傳統(tǒng)測量手段進(jìn)行測繪，測繪人員需要進(jìn)行實(shí)地測量，才能繪制出相應(yīng)的規(guī)劃圖，同時(shí)以文檔形式對(duì)測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。不僅工作任務(wù)量大、工作效率低、規(guī)劃圖精度低，而且在實(shí)際測量的過程中還極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差，最終會(huì)浪費(fèi)大量的人力和物力。如今面對(duì)大區(qū)域土地資源規(guī)劃，傳統(tǒng)測量技術(shù)很難高效、快速地將區(qū)域規(guī)劃呈遞給相關(guān)部門，難以滿足社會(huì)的快速發(fā)展需要。2020年是脫貧攻堅(jiān)的收官之年，土地資源規(guī)劃部門更加需要明確區(qū)域的發(fā)展目標(biāo)，并與區(qū)域的鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略緊密結(jié)合，從而穩(wěn)步推進(jìn)土地資源規(guī)劃的發(fā)展。

2.2 3S技術(shù)在土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用特點(diǎn)

航空攝影測量、空間大地測量的應(yīng)用，拓寬了土地資源規(guī)劃的廣度，解除了傳統(tǒng)測量受到地域、地形及地貌等因素的限制。因此，利用3S技術(shù)能夠快速便捷地解決區(qū)域自然規(guī)劃的問題，節(jié)省了大量的人力和物力。首先，3S集成技術(shù)為資源規(guī)劃提供了動(dòng)態(tài)監(jiān)測方法：采用GPS能實(shí)時(shí)有效地快速獲取空間位置信息，從而得到土地資源規(guī)劃現(xiàn)狀的相關(guān)數(shù)據(jù)［8］；借助以RS則能快速獲取鄉(xiāng)村土地的地理數(shù)據(jù)，尋找鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃的信息變化；強(qiáng)大的GIS能夠有效管理鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃數(shù)據(jù)，及時(shí)更新鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，輸出鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃成果。

一般來說，行業(yè)中的RS技術(shù)按照遙感器使用的平臺(tái)可分為航天遙感技術(shù)、航空遙感技術(shù)、地面遙感技術(shù)。作為航空遙感技術(shù)一種的無人機(jī)攝影測量技術(shù)日常運(yùn)用最為廣泛，它能夠?qū)^(qū)域的地形、地貌等特征通過數(shù)字高程模型呈現(xiàn)出來，同時(shí)利用正射影像和模型數(shù)據(jù)快速地生成規(guī)劃圖［9］。另外，地理信息系統(tǒng)還能對(duì)前期攝影得到的測量數(shù)據(jù)、空間大地測量數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析與編輯，并將現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，既能使規(guī)劃部門清楚了解現(xiàn)階段資源規(guī)劃發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程，也便于相關(guān)部門的查詢和管理。從而更高效地針對(duì)區(qū)域自然規(guī)劃進(jìn)行管理和分析［10］。

由于我國地形復(fù)雜，國土資源分布不均勻，所以各地需要充分挖掘本區(qū)域的優(yōu)勢和特點(diǎn)，最大程度地發(fā)揮區(qū)域特色，才能使區(qū)域經(jīng)濟(jì)平衡發(fā)展。通過分析我國資源利用情況，可以發(fā)現(xiàn)國土資源規(guī)劃存在的不足。因此，在未來的發(fā)展中需要轉(zhuǎn)變思路，利用新技術(shù)、新手段，補(bǔ)充短板，來促進(jìn)國土資源規(guī)劃管理模式的轉(zhuǎn)型，為資源規(guī)劃管理提供一定的理論基礎(chǔ)［11］。

當(dāng)前，政府部門應(yīng)深入研究分析各區(qū)域的發(fā)展趨勢，通過資源規(guī)劃部門之間的合作和交流，借助3S技術(shù)繪制區(qū)域未來的規(guī)劃圖。為此，規(guī)劃部門借助GIS強(qiáng)大的功能，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、存儲(chǔ)和管理［12］，接下來根據(jù)不同部門的需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間查詢和空間分析，從而滿足用戶的需求，將分析的結(jié)果反饋給相關(guān)部門，即可清晰地發(fā)現(xiàn)區(qū)域規(guī)劃的變化，進(jìn)而對(duì)未來幾年區(qū)域的變化情況進(jìn)行預(yù)測，便于政府統(tǒng)籌安排、精準(zhǔn)施策，促進(jìn)區(qū)域的鄉(xiāng)村振興和快速發(fā)展，工作流程如圖1所示。

圖1 GIS技術(shù)流程

3 案例應(yīng)用

本文以陜西省西安市周至縣某區(qū)域?yàn)槔治鰺o人機(jī)攝影測量技術(shù)在鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用效果。無人機(jī)利用攝影測量技術(shù)獲得大比例地形地貌數(shù)據(jù)，主要分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩部分［13］，首先利用無人機(jī)攝影測量技術(shù)采集外業(yè)數(shù)據(jù)，然后將采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，操作處理流程如下。

①外業(yè)作業(yè)。采用大疆精靈Phantom4RTK，對(duì)陜西省西安市周至縣某鄉(xiāng)村目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行攝影測量，從而獲取外業(yè)影像數(shù)據(jù)。

②像控制點(diǎn)的布置。在布設(shè)像控點(diǎn)時(shí)，像控點(diǎn)的數(shù)量和形式直接影響到航測內(nèi)業(yè)的精度，像控點(diǎn)的布設(shè)按照無人機(jī)攝影測量相關(guān)規(guī)范要求，確保其規(guī)范和精度。在布設(shè)像控點(diǎn)之前，首先勘察測區(qū)的地質(zhì)地貌概況，將準(zhǔn)備好的油性噴漆對(duì)木板或者硬紙板噴涂作為標(biāo)靶板，同時(shí)像控點(diǎn)應(yīng)選在影像明晰的地物點(diǎn)上。

③空三及DOM制作。以像點(diǎn)坐標(biāo)為依據(jù)，利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)野外控制點(diǎn)，在室內(nèi)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，建立所攝地區(qū)地面未知點(diǎn)坐標(biāo)的測量方法，接著用空三加密點(diǎn)數(shù)據(jù)生成DOM模型。

④內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。將生成好的立體模型，利用EPS軟件在立體下進(jìn)行內(nèi)業(yè)測繪，對(duì)居民地、獨(dú)立地物、交通設(shè)施、水系、電力設(shè)施、植被與土質(zhì)等地理要素進(jìn)行采集。利用EPS軟件對(duì)陜西省西安市周至縣某鄉(xiāng)村模型進(jìn)行采集，并繪制成1∶500地形圖，如圖2所示。

圖2 模型圖及對(duì)應(yīng)的數(shù)字線劃圖

⑤外業(yè)調(diào)繪。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)繪制好后需要對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)與野外實(shí)際的地形進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)是一致的，若需將外業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再進(jìn)行內(nèi)業(yè)處理，確保所有數(shù)據(jù)正確后成圖。

⑥內(nèi)外業(yè)成果整合。用檢驗(yàn)合格的外業(yè)調(diào)繪資料修正內(nèi)業(yè)采集的地形要素，編制成滿足村莊規(guī)劃測繪地圖要求的1∶500的地形地圖，如圖3所示。

圖3 周至縣某鄉(xiāng)村地形圖

⑦質(zhì)量檢查及成果提交。所有的數(shù)據(jù)均采用抽查（15%）的方式檢查成品圖的質(zhì)量情況。發(fā)現(xiàn)有不符合規(guī)范及技術(shù)設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出處理，直至合格為止。最終將合格的成果圖提交給資源規(guī)劃部門使用。

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，此區(qū)域利用無人機(jī)攝影測量技術(shù)在獲取區(qū)域中地形地貌要素時(shí)，相對(duì)傳統(tǒng)測量技術(shù)，能夠?yàn)樽鳂I(yè)人員提供比較直觀、清晰、高分辨率的無人機(jī)影像，為內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)字線畫圖起到較好的指導(dǎo)作用，大大提高了作業(yè)的效率，節(jié)省了大量的人力和物力，同時(shí)生成的模型數(shù)據(jù)同樣能夠?yàn)橘Y源規(guī)劃提供更加直觀的三維效果。但受此區(qū)域的地形等因素影響，如密集的房屋，在繪制時(shí)造成一定的誤差，很難將此區(qū)域的地形要素詳細(xì)繪制出來，需要借助傳統(tǒng)測繪以及人工檢核等手段，進(jìn)行實(shí)地勘測和檢查，從而保證地圖的質(zhì)量。

4 3S技術(shù)應(yīng)用存在的問題

3S技術(shù)在鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用并非一帆風(fēng)順，其具有的缺陷以及與其他技術(shù)相互融合存在著一定的不足，主要包括數(shù)據(jù)源誤差、數(shù)據(jù)管理和人才需求等方面的問題。

4.1 數(shù)據(jù)源誤差

通常情況下，鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃應(yīng)用的數(shù)據(jù)源具有多樣性，包括傳統(tǒng)測量的原始數(shù)據(jù)、從規(guī)劃獲取的調(diào)研數(shù)據(jù)、無人機(jī)攝影的測量數(shù)據(jù)等。不同方式獲取的數(shù)據(jù)其精度不同，同時(shí)，數(shù)據(jù)的獲取會(huì)受到天氣、地形、地貌等因素的影響，導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)信息并不固定。因此，在鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃中應(yīng)用3S技術(shù)時(shí)，亟須提高數(shù)據(jù)源的精度。

4.2 數(shù)據(jù)管理

根據(jù)發(fā)展規(guī)律，各地在完成脫貧攻堅(jiān)后都必須逐步轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)升級(jí)，才能促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。這就需要做好資源規(guī)劃的數(shù)據(jù)分析和總結(jié)，在這方面，3S技術(shù)的應(yīng)用就具有突出的優(yōu)勢和價(jià)值。相關(guān)部門可以借鑒資源規(guī)劃的成功案例，利用3S技術(shù)完成數(shù)據(jù)的采集以及編輯，以此考量本區(qū)域鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃的現(xiàn)狀，提高資源規(guī)劃的效率。為了能夠更好地掌握區(qū)域資源規(guī)劃的實(shí)際效果，亦可借助更加可靠的3S技術(shù)系統(tǒng)，以預(yù)先制定的地理網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)匯總的基礎(chǔ)單元，對(duì)已經(jīng)查清的區(qū)域資源規(guī)劃信息進(jìn)行檢查，顯示數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測變化［16］。

4.3 人才需求

雖然該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中，但熟練掌握3S技術(shù)的人才仍然供不應(yīng)求。與國外相比，我國3S技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚，專業(yè)技術(shù)人才儲(chǔ)備也嚴(yán)重缺乏。然而，中國人始終秉承堅(jiān)持不懈、迎難而上的精神，這才讓國內(nèi)技術(shù)得到快速發(fā)展，相關(guān)問題得以緩解。但目前，該領(lǐng)域又涌現(xiàn)了新的問題，即3S技術(shù)的更新迭代。各行各業(yè)雖然都參與到3S技術(shù)的建設(shè)上來，但有時(shí)很難接觸到最前沿的技術(shù)，且我國向來注重理論研究，容易忽視理論與實(shí)踐的結(jié)合，從而影響了3S技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。因此在以后的工作中，相關(guān)部門應(yīng)充分調(diào)研市場現(xiàn)狀，了解行業(yè)需求，才能更好地服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)，為地區(qū)發(fā)展添磚加瓦。

5 結(jié)語

綜上所述，未來如若能科學(xué)、合理地制定資源規(guī)劃政策，推進(jìn)3S技術(shù)在鄉(xiāng)村土地資源規(guī)劃中的應(yīng)用，不但能提高土地資源規(guī)化部門的工作效率，也能促進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施。并且，隨著現(xiàn)代社會(huì)信息技術(shù)的發(fā)展，智能化、數(shù)字化將會(huì)成為未來的發(fā)展趨勢，因此深入研究分析3S技術(shù)，依托鄉(xiāng)村土地資源現(xiàn)狀，能夠服務(wù)于農(nóng)業(yè)農(nóng)村，更好地解決三農(nóng)問題。