GIS 技術在土地資源管理中的應用

文／劉娟 菏澤市自然資源和規(guī)劃局 山東菏澤 274000

引言：

GIS 技術在國土資源管理中得到了廣泛的應用。它所具有的高效、準確、快捷的特點，對中國國土資源信息化建設起到了積極的推動作用。GIS 技術已被廣泛運用于國土資源管理。GIS 的空間處理與分析功能，可以幫助我們獲得更多的地圖資料，其高效的信息收集能力是對這些資料進行分析的重要依據(jù)。

1.土地資源管理概述

土地資源管理指的是國家運用行政、經(jīng)濟、法律和技術方法對于改善生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益綜合土地使用、維護統(tǒng)治的土地所有權，調(diào)整土地關系和監(jiān)測土地在一定環(huán)境條件下的使用的一種管理模式[1]。這就是有計劃，組織的，對土地資源進行協(xié)調(diào)，控制的綜合性工作。新時期，由于土地管理政策的變化，以及城鎮(zhèn)化的加速，對土地的使用越來越多。土地資源管理包括土地利用現(xiàn)狀資料、核心農(nóng)田資料、土地利用規(guī)劃資料等。總體來說，土地資源處理具有數(shù)據(jù)完整性不高、位置依賴性強、管理工作量大等特點。在此基礎上，本文對國土資源信息進行了詳細的分析，并提出了相應的統(tǒng)計方法。如何運用現(xiàn)代科技手段，獲得科學的、規(guī)范化的土地資源資料，實現(xiàn)土地資源的準化、規(guī)范化、信息化管理，從而提高土地資源的管理效率與管理水平，這是當前國土資源管理領域的一項重要內(nèi)容。

2.測繪技術簡介

測繪技術主要應用于土地資源的使用。目的是獲得對土地條件的充分理解，并將其用作通過土地的參考。土地測繪是土地資源管理工作中的一項重要內(nèi)容，它的主要內(nèi)容是：以有關的勘探資料為依據(jù)，對土地資源的具體參數(shù)進行合理的測量，并繪制出土地狀況圖。這樣，工作人員就可以輕松地了解到土地的大小，自然變化情況，土地資源的分布細節(jié)，等等。為后續(xù)的土地資源開發(fā)和管理提供基礎數(shù)據(jù)[2]。

2.1 遙感技術

遙感技術從20 世紀60 年代開始發(fā)展的，遙感技術通過反射電磁波的原理被應用與土地資源管理。使用遙感技術，使土地資源得到了極大的方便，可以對地球上的目標進行辨識和分析。利用實測資料，對國土資源現(xiàn)狀進行了全面掌握，并在此基礎上進行了測繪。為城市的空間規(guī)劃與設計提供文字的參考。遙感技術自身的優(yōu)點是：在實際應用中，信息獲取速度快，測量時間短，對環(huán)境的需求小，這些都保證了它的穩(wěn)定性。該方法在實際應用中取得了很好的效果，有效地降低了測試人員的勞動強度，確保了測試進度，并避免了由于操作不當而導致的時間和費用的浪費。整個測量工作的效率有了很大的提高。遙感影像的清晰度在很大程度上取決于時間。在惡劣的天氣條件下，使用遙感技術對影像的清晰度造成一定的影響。

2.2 GIS 全球定位系統(tǒng)技術

GIS 技術隨著計算機技術的發(fā)展而產(chǎn)生的。本技術可使情報資料的采集、儲存、管理、分析等方面達到自動化的目的。它是一款很好的用于對地理數(shù)據(jù)進行同步處理和分析的軟件。GIS 技術的應用范圍很廣，包括制圖學、地理學等。

GIS 技術是通過系統(tǒng)定位、圖像發(fā)送等方式對數(shù)據(jù)進行采集與傳遞，確保數(shù)據(jù)的正確性。因為收集，管理，分析和表現(xiàn)的一體化，使得資料的精確度和可靠性更高。GIS 技術使人們有可能迅速獲得資料，更新資料，并更迅速地了解大范圍的土地資源的發(fā)展與使用情況。要使整個系統(tǒng)的技術水平得到全面的提升，還需要進一步的開發(fā)、集成和改進。總之，地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的運用，對國土資源的信息化、規(guī)范化、科學化具有一定的促進作用[3]。

定位系統(tǒng)在民生方面，會保障人們的生活水平。其技術的實現(xiàn)，首先要使用的是衛(wèi)星導引系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠構建出一個很好的網(wǎng)絡，能夠為地球上的許多地方提供準確的位置，速度，以及高準確度的時間。在“全方位”的基礎上，綜合提高了測圖的精度。地面接收器接收到的數(shù)據(jù)是與衛(wèi)星定位系統(tǒng)完全掛鉤的，這樣可以保證信息的精確定位，根據(jù)收到的數(shù)據(jù)，對其進行全面的分析和計算，求出測量點坐標，以坐標為基礎計算整體的土地面積情況。

3.測繪技術在我國土地資源管理中的作用

中國的土地資源利用效率很高，這離不開城鎮(zhèn)化的努力。同時，與之配套的工程建設，還需有大量高質(zhì)量的土地作為支撐。要進行更好的國土規(guī)劃，就必須進行高精度的測繪工作。由于對土地的要求越來越高，各地都出現(xiàn)了通過測繪技術對用地的科學規(guī)劃，為城市的發(fā)展提供了堅實的后盾。

3.1 為土地資源管理提供科學數(shù)據(jù)信息

要實現(xiàn)土地資源的科學經(jīng)營，離不開信息化的支撐。沒有精確的情報，就無法做出正確的計劃。要從技術上對土地的具體情況、周邊環(huán)境、土地資源等進行全面的了解。為了達到這個目的，必須通過測繪技術，為科學發(fā)展和國土資源管理提供有利條件。該技術與儀器配合使用，可確保計量準確度。在無需人為干預的情況下，實現(xiàn)了對土地資源長寬的測量、土地資源周邊環(huán)境的記錄、各種數(shù)據(jù)的計算，以及對結果的直觀反饋等一系列過程。數(shù)據(jù)錯誤可以得到充分的保護。根據(jù)測試結果的反饋信息，對來自后臺的數(shù)據(jù)進行匯總。相關人員只需要將資料抽取出來，然后再進行計算，就可以方便地搜集資料，是土地資源規(guī)劃和科學合理管理的基礎，也是工程建設和土地開發(fā)的基礎[4]。

3.2 有效節(jié)省資金投入

土地資源的管理工作是一個浩大的系統(tǒng)工程，必須投入大量的人力、物力才能實現(xiàn)對土地資源的全方位控制。總之，為了更好的開發(fā)與使用土地，需要更多的資金與人力投入，以及更多的使用“人海”策略，來提升土地使用的總體效率。然而，面對日益增多的現(xiàn)代土地利用，單純的“人海策略”已不再適用。在沒有高科技支撐的情況下，各類地圖的精確度是不能保證的。有了制圖技術，土地管理者就能更輕松地了解這一復雜進程。在此基礎上，給出了具體的數(shù)據(jù)，為今后的土地經(jīng)營工作提供了依據(jù)。

4.GIS 技術數(shù)據(jù)處理方法

4.1 綜合土地用途的處理

隨著城市規(guī)模的不斷擴大，城市用地的使用也日趨復雜化、綜合化。土地分類的方式多種多樣，難以將某一特定的土地類型劃分為一類。要在土地利用的統(tǒng)計與分析中，更加精確地反映出土地利用的實際情況，就必須對復雜而綜合的土地利用進行科學的劃分與重構，并從中抽取出滿足國標規(guī)范的單一土地使用類別。

4.2 專題土地利用的空間分析

要獲取基礎資料，分析各類用地的現(xiàn)狀與潛力，就需要解決目標資料的選取與資料的來源兩個問題。一旦對對象的數(shù)據(jù)進行了分析，并確定了提取的數(shù)據(jù)來源，那么就可以對該實體擁有數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行提取，并利用ArcGIS 空間數(shù)據(jù)的處理及數(shù)據(jù)最基本數(shù)據(jù)分析。利用數(shù)學模型進行科學研究。最后，以實例為例，說明了土地集約化的發(fā)展趨勢。用地集約指數(shù)由用地密度與用地容積兩個因素組成。研究對象為“行政區(qū)”、“綜合功能區(qū)”、“地價等級區(qū)”、“土地利用類型”等。

通過對比分析得到的結果，對不同類型的數(shù)據(jù)，可以將城市土地利用密度和城市空間演化的規(guī)律作為重要指標，來分析土地利用現(xiàn)狀和潛力，并為土地規(guī)劃提供科學支撐的城市。（1）基礎數(shù)據(jù)計算。通過對以上主題資料的采集，實現(xiàn)對土地利用集約化指數(shù)資料的完備提取。依據(jù)建筑物的幾何大小及層數(shù)，推算出建筑物所占的總面積。（2）按照所選的研究與分析目標，按照時、空之間的關系，將位于此實體空間內(nèi)的建筑物全部抽取為一個單獨的實體，并按“時”與“空”之間的關系，對其進行編號。（3）根據(jù)空間分析，將樓宇總面積與土地面積放在一個統(tǒng)一的實體對象中，利用一個與構成數(shù)據(jù)實體對象的屬性相關的數(shù)學模型，得到了建筑密度和容積率。（4）以土地利用集約化指數(shù)為基礎，將集約化結構劃分為若干層次。

5.土地資源管理過程中GIS 測繪技術應用價值分析

5.1 GIS 測繪技術在土地資源調(diào)查工作中的應用價值

要使土地資源的開發(fā)和利用得到最大程度的發(fā)揮，土地資源管理必須對其進行調(diào)查，并對其進行全面的摸底，保證其基本的合理性，對其進行科學的開發(fā)，使其在各方面都發(fā)揮出最大的作用[5]。

為了保證土地資源信息的真實性。從資源管理的角度來看，首先要做的就是土地資源的調(diào)查。相關人員應對該地區(qū)的土地資源有足夠的了解。只有對這些問題進行了深入的調(diào)查與分析，并對其進行了科學的論證，才能有效地防止土地使用中出現(xiàn)的沖突。為了確保土地資源、信息的真實性，土地管理部門應該積極配合土地，對土地展開全面的分析，多開展定期的調(diào)查，并在實地進行嚴密的考察，掌握第一手的資料和數(shù)據(jù)，對土地資源進行準確的分析，將以反饋的信息為依據(jù)。

分析、論證及文字搜集資料，以完成國土資源調(diào)查資料。在面對如此龐大的任務時，單憑人力是不行的，這就要求技術。GIS 測繪技術能極大地降低人類活動造成的人為誤差，在地球資源科學勘測中起著舉足輕重的作用。GIS 運用測繪科技，已經(jīng)幫助相關部門提升了對土地資源的調(diào)查能力，從整體上來說，也可以對數(shù)據(jù)進行準確的分類，功能設計，從而在一定程度上提升了我國的土地資源管理的能力。

5.2 GIS 測繪技術在土地資源規(guī)劃設計中的應用價值

土地資源的經(jīng)營是多方面的。要使土地資源得到充分的開發(fā)與利用，就必須對其進行科學的規(guī)劃，確保其合理布局。土地資源的規(guī)劃與設計要具備充足的信息，以信息為依據(jù)，進行好的規(guī)劃與設計，信息是分析與論證的保障，經(jīng)過科學的分析，使土地資源得到最大程度的利用。在規(guī)劃與設計中，應考慮到經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃與生態(tài)保護等方面的要求。GIS 測繪技術在設計中起到了良好的效果，它能夠有效的降低地球資源的管理成本、質(zhì)量、地點、數(shù)量來調(diào)查和分析，同時，由于技術的支持，其效率和價值得到了提高，所以，地球的完全反轉(zhuǎn)，這就使得土地利用狀況發(fā)生了變化。

5.3 GIS 測繪技術在土地資源巡查執(zhí)法中的應用價值

要使土地利用與環(huán)境保護相結合，就必須使土地資源得到合理利用。中國國土資源的管理主要是通過構建系統(tǒng)性的監(jiān)控體系，強化監(jiān)控功能，實現(xiàn)國土資源的科學化、高效化，從而實現(xiàn)國土資源的有效利用。對土地資源進行實時監(jiān)控，是優(yōu)化土地資源分配的有效途徑，使土地資源分配更加科學合理。土地稽查能有效遏制不合理、違法使用土地資源，是國土稽查與執(zhí)法的一項重要措施。通過技術手段，可以有效地提高監(jiān)理的總體工作效率，從而極大地減輕監(jiān)理人員的工作量，縮短監(jiān)理周期。地理信息系統(tǒng)在國土資源管理中的運用，為國土資源管理提供了新的思路和方法。

6.GIS 測繪技術在土地資源管理過程中的應用

6.1 土地資源信息調(diào)查

在空間計劃的基礎上，采用了各種技術，其過程與運作都是規(guī)范化的，這樣才能發(fā)揮技術的優(yōu)越性，實現(xiàn)高效測繪。首先要做的就是籌備。在制圖之前，做好準備是非常重要的。在完成了調(diào)查、設備和技術等各項準備工作后，接下來的工作就可以順利開展了。可以將所有的問題都解決掉，從而避免將來的麻煩。要對地球資源進行有效的開發(fā)與利用，就必須按照情報條件對其進行合理的利用。科技在情報研究中扮演著重要角色[6]。土地資源的管理者，不但要具備扎實的專業(yè)知識和技術技能，還要具備相關的現(xiàn)代GIS 應用理念，以技術和理念有機結合，才能夠進行土地資源信息的整理和分析工作，為土地資源管理提供堅實的基礎。

6.2 土地資源規(guī)劃設計

當前，我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會發(fā)展水平不斷提高，城鎮(zhèn)化水平不斷提高。隨著城市日益快速的發(fā)展，土地利用范圍的擴大和資源的合理利用，必須通過地面測量技術來保證。GIS 技術跟不上它的反應速度，也跟不上它對地球資源的利用。當前，在3S 技術的運用之外，還出現(xiàn)了一些新的技術，如全站儀、數(shù)字GPS 等。將多種技術相結合，可以快速地采集土地資料，并制作出一幅電子地圖。對城市用地的規(guī)劃與設計具有很好的借鑒意義。GIS 制圖技術能對國土空間構成進行分析，利用地圖技術，我們可以更好地認識地球的各種資源，包括地理位置，形態(tài)特征，自然狀況等。

多來源規(guī)范化。在我國傳統(tǒng)的土地資源管理過程中，多源數(shù)據(jù)信息和行業(yè)歷史管理信息共享在一個平臺下，管理者不能很好的完成工作，從而影響了工作效率。在一定程度上，還會產(chǎn)生各種各樣的管理問題。例如，以第三次全國國土三調(diào)為例，數(shù)據(jù)庫、坐標體系、格式和結果等方面都有了較大的改變。在三調(diào)的數(shù)據(jù)庫要求中，對二調(diào)的坐標體系與歷年變動的數(shù)據(jù)相結合。GIS 技術的運用，使得多源數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一標準、統(tǒng)一格式進行處理，并將這些數(shù)據(jù)集中到同一個平臺上。該系統(tǒng)將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)相結合，為用戶提供了方便。

土地登記。土地利用情況、地籍、土地狀況等是地籍管理工作的重要組成部分，而這一切都離不開相關資料。在上述調(diào)查、測繪信息輸入計算機系統(tǒng)的GIS 技術的輔助下，一個元素的地籍數(shù)據(jù)庫是根據(jù)土地地籍信息管理工作，以及地籍資料均應進行實時更新的。

在制定國土資源規(guī)劃時，有必要將相關的一切信息在土壤中規(guī)劃和總結過程中土地利用的基本規(guī)律，以實現(xiàn)資源合理規(guī)劃。國土資源規(guī)劃，對我國領土的現(xiàn)狀進行評估，制定規(guī)劃，計劃，并用電腦進行空間預測。GIS 技術的運用，使土地資源在時間上、空間上進行了定量化，為城市的土地利用規(guī)劃提供了依據(jù)。另外，利用GIS 技術，建立了一個以GIS 為核心的城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，為城市規(guī)劃工作提供了一個方便、快速、的系統(tǒng)。另外，與GIS 技術相結合，利用遙感衛(wèi)星影像和各種經(jīng)濟信息數(shù)據(jù)庫、分析和規(guī)劃區(qū)的內(nèi)部分析，使管理人員能夠更加準確地判斷各個規(guī)劃方案的合理性。

6.3 土地資源監(jiān)管和勘測定界

員工應依據(jù)事先編制的可行方案，并結合本地條件，制定相應的方案。這一方案的制訂很容易理解，所以執(zhí)行起來會比較順暢。

加強對土地資源的管理和監(jiān)管。要實現(xiàn)對邊境地區(qū)的有效管理，就必須對邊境地區(qū)的各類信息進行準確、高效的監(jiān)控管理和邊界作業(yè)。國土資源GIS 測繪技術，可應用衛(wèi)星影像對違法用地進行總體管理，并對違法用地進行監(jiān)控。GIS 技術測量顯示出了土地資源，通過對資源的科學探測，開放式定位工具開發(fā)出了便攜式GPS 定位，接收到的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對地球地面坐標的自動計算，并將其劃分為有效的。要實現(xiàn)這一目標，就必須對其實施系統(tǒng)化、整體性的調(diào)控，以確保其合理使用。在進行監(jiān)督檢查的過程中，可以及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，并對其進行后續(xù)利用。按照相關的要求和規(guī)定，對土地資源利用情況進行了深入的調(diào)查，并形成一份調(diào)查報告作為儲備。

地權的經(jīng)營牽涉到許多方面。比如，土地變更的管理，土地權屬的核實與審查，土地糾紛的調(diào)查與處理，土地使用權與財產(chǎn)權的侵害與其他不法行為的研究。地權管理和地籍管理一樣，都離不開GIS 數(shù)據(jù)庫，通過增加“使用權”和“所有權”的屬性來解決的土地權屬存在的問題。

結語：

要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，須科學、合理、全面地實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，并在此基礎上，采用適當?shù)腉IS 技術，將地學資源有效地轉(zhuǎn)換為可利用的資料與影像。推動國土資源科學合理規(guī)劃，科學界定，動態(tài)調(diào)查。GIS 測繪技術是一種全球范圍內(nèi)的新興技術，它不僅對國土資源的合理開發(fā)與利用具有重大意義，而且對中國國土資源的科學管理具有重大意義，促進國土資源的科學發(fā)展。