3S技術在土地整治項目中的新應用

霍英棟，李艷華，常小燕

(1.山東明瑞土地工程技術有限公司，山東 泰安 271000； 2.山東云景土地開發整理有限公司，山東 青島 266000； 3.山東農業大學信息科學與工程學院，山東 泰安 271018)

0 引言

3S技術是遙感技術(Remote sensing，RS)、地理信息系統(Geography information systems，GIS)、全球定位系統(Global positioning systems，GPS)的統稱。隨著計算機技術、網絡通信技術的飛速發展，3S技術發展迅速。土地整治是對低效利用、不合理利用和未利用土地進行綜合治理，對生產建設和自然災害損毀土地進行恢復利用，以提高土地利用效率和效益的活動。3S技術體系是現代土地整治工程中的關鍵技術支撐。GIS、GPS、RS的綜合應用，提高了土地整治項目的工作效率，使數據精度和成果質量得到了顯著提高[1]。

1 3S技術在土地整治項目中的應用

1.1 RS技術

RS技術可以方便快捷地獲取土地整治項目區的地物、地貌信息及相關地物的空間位置。無人機遙感技術憑借其機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低等優勢[2]，被廣泛應用于各類土地整治工程中，特別是在一些小區域土地整治項目區和飛行困難地區，無人機能充分發揮全自動無人飛行、低空作業的優勢，快速高效地獲取整治區域的現狀地形地物信息。

1.2 GPS技術

傳統的野外勘測多采用手持GPS接收機和RTK實現定位功能，無人機遙感技術快速發展，無人機搭載GPS接收器可以在短時間內獲取較高分辨率的航空影像，在獲取影像的同時可以準確掌握無人機所在位置、飛行時速等相關數據[3]。

1.3 GIS技術

利用GIS 技術可以便捷地制作各類規劃圖件及專題地圖，進行土地平整工程土方量計算等，還可以統計土地整治前后各類用地的面積變化情況。隨著信息技術及智能移動終端設備的快速發展，手機、平板等移動設備借助各類地圖服務APP，越來越多地應用于土地整治工程中[4]。野外踏勘時移動設備攜帶方便、成本低，可以在電子地圖、遙感影像上實時標識路線、標注關鍵點，提高了野外踏勘的工作效率。

2 應用實例

2.1 利用無人機航測獲取項目區高分辨率遙感影像

寶山鎮土地整治項目區位于青島市黃島區西北部，地勢東北高西南低，屬丘陵地貌。由于項目區面積較小，地形復雜，土地整治規劃設計要求精度高，衛星影像難以滿足精度需要，本項目采用無人機航拍獲取項目區影像信息[5]。

使用搭載禪思P1鏡頭的大疆經緯M300 RTK無人機，在進行無人機外業航測前，要根據項目區地形規劃航拍路線，根據項目區面積大小布置合適數量的像片控制點，以進行數據采集。數據成果利用大疆智圖、ContextCapture Center、Pix4D、Photoscan等軟件處理后，生成正射影像圖DOM、傾斜攝影三維模型，如圖1和圖2所示。

圖1 正射影像圖Fig.1 Orthophotoquad

圖2 傾斜攝影三維模型Fig.2 3D model of oblique photography

項目驗收階段，再次獲取竣工DOM影像，通過與規劃設計階段影像進行比對，可以核實項目工程的落實情況[2]。通過竣工DOM影像與竣工驗收圖比對，可以核實項目工程的位置信息等情況[6]。

2.2 利用GIS技術進行土地整治項目規劃設計

項目規劃設計階段，利用ArcGIS軟件對8 cm分辨率的DOM進行地類判讀，以確定地塊現狀，確定針對該地塊所實施的工程。由于丘陵山區地形條件復雜，利用傳統地形圖判讀不易直觀總體把握，使用OSGB傾斜攝影三維模型可以更加直觀地了解項目區的高程情況，對蓄水池、石堰等工程的布設有著重要參考作用，如圖3和圖4所示。

圖3 利用DOM進行蓄水池工程布置Fig.3 Impounding reservoir engineering layout through DOM

圖4 利用DOM進行石堰工程布置Fig.4 Shiyan engineering layout through DOM

2.3 利用智能移動終端的GPS模塊對項目區進行實地踏勘

通過智能移動終端的內置GPS模塊，可以實現定位尋跡[6]。雖然精度與RTK、手持GPS稍有差距，但足以滿足本項目需求[7]。移動終端軟件中集成了多種地圖類型[8]，奧維等軟件亦可添加自行發布的地圖，可利用此功能將無人機航片等高分辨率影像和矢量地圖添加到移動設備中。

項目踏勘階段，經由ArcGIS處理數據后，將項目區范圍、影像、地類圖斑等信息導入到手機、平板等智能移動終端設備，通過GPS定位功能引導踏勘人員進行實地踏勘，在踏勘過程中的信息采集也可通過標注功能進行記錄。竣工驗收階段，通過將竣工工程導入到移動端，以實現數字信息與實地信息的比對，便于工程的尺寸、結構等信息的核驗，如圖5所示。

圖5 竣工工程導入到移動端Fig.5 Import of completed project to mobile terminal

3 結語

目前，3S技術特別是無人機遙感技術、互聯網通信技術、信息技術有了飛速發展，這些現代新興科技為土地整治項目工程質量的進一步優化提供了技術支撐。土地整治項目中，充分利用3S技術、現代通信技術，以保證土地整治項目規劃、實施、監管等各階段的工作成效，提升土地整治建設和土地管理效能。