土地調查中3S技術的集成應用

摘要：當前，我國的土地資源利用問題逐漸加劇，部分地區已經出現資源緊缺的現象。要基于準確的土地調查數據信息開展土地空間規劃和管理等工作，全面提升土地資源的利用率。3S技術的集成應用效果十分顯著，不僅能夠提升土地調查的效率和質量，還能有效降低土地調查的成本。鑒于此，重點研究3S技術在土地調查中的集成應用方法，以期發揮各自的技術優勢，提高土地調查質量。

關鍵詞：土地調查3S技術IKONOS衛星圖像分辨率

IntegratedApplicationof3STechnologyinLandSurvey

HESiming

PingxiangNaturalResourceReserveCenter，Pingxiang，JiangxiProvince，337000China

Abstract：Currently，theproblemoflandresourceutilizationinChinaisgraduallyintensifying，andsomeregionshavealreadyexperiencedashortageofresources.Itisnecessarytocarryoutlandspatialplanningandmanagementbasedonaccuratelandsurveydatainformation，andcomprehensivelyimprovetheutilizationrateoflandresources.Theintegrated applicationeffectof3Stechnologyisverysignificant，whichcannotonlyimprovetheefficiencyandqualityoflandsurvey，butalsoeffectivelyreducethecostoflandsurvey.Inviewofthis，itfocusesonresearching theintegratedapplicationmethodsof3Stechnologyinlandsurvey，inordertoleveragetheirrespectivetechnologicaladvantagesandimprovethequalityoflandsurvey.

KeyWords：Landsurvey;3Stechnology;IKONOSsatellite;Imageresolution

在我國的國土資源信息化建設中，3S技術發揮著不可取代的作用，3S技術是遙感（RemoteSensing，RS）、地理信息系統（GeographicalInformationSystem，GIS）、全球定位系統（GlobalPositionSystem，GPS）的統稱，其不僅能夠提升土地調查的信息化水平，還能避免因人為因素引發的誤差問題，可為土地調查工作提供強有力的技術支撐。特別是在土地空間規劃需求不斷加大的形勢下，唯有提高土地調查的效率和質量方能為土地空間規劃工作創造良好的條件，提高土地空間規劃效果。因此，對3S技術在土地調查工作中的集成應用展開研究具有極為現實的意義。

1土地調查中3S技術的集成應用優勢

從現階段來看，3S技術已經逐步成為國土資源管理中的關鍵技術內容，在多種高新技術的集成應用下，為土地調查工作創造了良好的技術條件。3S技術在土地調查中的應用不僅能夠提升土地調查的整體效率，還能避免因人為調查導致的誤差，且起到降低土地調查成本和提高調查結果準確性的作用，實際應用中發揮了獨特的技術優勢，具體表現如下。

1.1RS技術的應用優勢

基于RS技術，相關工作人員可以及時準確地獲取土地調查范圍內的影像資料，實現對土地利用狀況的全面了解。在以往的土地調查工作中，相關人員需要到現場采集土地信息，相對來說，信息獲取效率偏低，且前期投入較大，很難保障采集信息的時效性，而RS技術的應用能夠代替外業人員完成土地信息的采集工作，不僅減輕了外業作業的壓力，也很大程度上降低了土地調查的成本。在該項技術不斷應用和發展的形勢下，所獲取的影像信息更加高清，土地信息采集的精確度也隨之提升，可以準確獲取土地利用信息[1]。

1.2GPS技術的應用優勢

GPS技術能夠全時段不間斷地獲取土地的實時空間信息，支持全天候作業，且能夠將獲取的信息及時同步到土地信息管理系統中，通過建立土地信息數據庫，可實現對土地調查信息的高效管理。此項技術的應用不僅省去了不必要的外業作業，也簡化了土地調查的流程，尤其是在現代研發的全球定位系統中，衛星技術水平更高，地面接收機也呈現精密化和自動化的發展趨勢，使衛星信號強度和精密度均有所提升，在靜態定位中的精度已經達到毫米級，在土地調查中發揮的作用不可忽視。

1.3GIS技術的應用優勢

GIS技術屬于一個集地理數據處理、空間數據管理和土地信息數據儲存于一體的綜合應用技術，能夠為土地調查工作提供可靠的技術支撐。此外，在該項技術的作用下，可以形成精度更加準確的土地測繪圖，與以往的成圖技術相比，無論是成圖效率，還是成圖效果均表現得更加突出。GIS技術與RS和GPS技術的聯合應用能夠準確獲取土地信息并對采集的土地信息進行集中處理，形成土地測繪圖，這整個過程中均依靠技術和軟件來完成，相對來說成圖周期較短，土地調查中的人工成本投入較小[2]。與此同時，3S技術在長期應用下技術水平得到穩步提升，土地調查結果的精度更高，最重要的是，支持土地調查信息的高效提取與修改，為后期的土地資源管理也提供了技術保障。

23S技術在土地調查中的集成應用表現

2.1RS技術在土地調查中的應用

RS技術具備覆蓋面積廣和抗干擾能力強等應用特點，可以實現對地面信息的全面高效獲取，且具備瞬時成像功能，可將獲取到的土地信息及時回傳給土地信息處理和管理系統，因此，相對來說土地調查的效率偏高。這里將IKONO遙感成像技術作為調查底圖的主要方式。

2.1.1數據源選擇

根據土地調查的工作需要，將遙感測量的精度確認為1：10000，且利用PCI，ArcGIS10.1軟件進行衛星影像數據處理。基于遙測測量的精度要求，決定選用IKONOS衛星影像數據來解譯土地調查的數據源。這主要是由于該衛星屬于光學遙感衛星，分辨率相對較高，且同時擁有4個多光譜波段和1個全色波段，分辨率分別是4m和0.82m，基本能夠滿足遙感測量需求。IKONOS衛星成像參數如表1所示。

2.1.2數據處理

數據處理過程可分為5個階段，具體內容如下。

第一階段是對波段的組合處理。根據遙感圖像數據的信息特征可以對土地調查中的土地分類狀況加以明確，可以將遙感圖像數據作為有效分類土地的重要條件。為此，對于遙感圖像的處理至關重要，其關系到后續影像解譯的精度。通過多波段信息的有效組合可以形成色彩更加豐富和飽滿的圖像信息，能夠凸顯出地物的紋理特征，同時借助可見光波段以及紅外波段信息可以精確辨別地物類型，保障土地調查信息的準確性。為了保障影像信息更加接近人的視覺習慣，色彩與地物特點相符，可以利用紅、綠和藍的波段組合形式對獲取的圖像進行預處理[3]。

第二階段是幾何校正處理。在遙感成像的過程中會由于地物高差和起伏變化造成影像畸變現象，致使成像效果受到一定影響，為了保障成像質量，須采取幾何校正措施，對圖像數據進行有效糾正，使其形成高質量的平面投影。一般來說，根據已有的地形圖數據進行校正處理，即利用ERDAS軟件中變換模型定義方法，從IKONOS影像中提取多個地形變化的控制點，通過二次多項模型與已有的影像信息進行視窗踩點模式校正可得到更加精準的地形圖信息。

第三階段是正射校正處理。進行中心投影時，產生的圖像信息不可避免地會因地面高程的差異而產生像點位移問題。而采用IKONOS衛星成像技術時，選用的是多中心投影方式，像點位移問題也會更加突出。當對山區進行土地調查時，山地起伏偏大，造成嚴重的像點位移現象，為有效降低此類問題對土地調查結果的影響，需要基于原始的土地調查底圖進行正射校正，并在特定位置上詳細標注解譯。

第四階段，是對圖像的融合處理。為能獲取分辨力較高的圖像信息，要有意識地增加室內解譯的精度。主要方法為將空間分辨率和光譜分辨率不同的圖像信息融合在一起，借助多種融合手段提高成像質量，常見的融合方法有HIS彩色空間變換融合法和元坐標融合法等。進行IKONOS的多光譜和全色波段圖像融合的難度較低，只需借助專用的軟件融合技術和算法便可完成圖像融合操作，且后期獲取的圖像效果較好，能夠滿足土地調查的基本需求。融合后獲取的圖像信息既保留了多光譜下的特征，又具備空間圖像信息，且分辨率在1m左右，地物紋理特征明顯，可以直觀地展現地物類型[4]。

第五階段，圖像增強處理。進行圖像增強處理的主要目的是突出圖像中的關鍵地物特征，提高圖像的局部特性，使其更加準確地反饋土地調查信息。通過對圖像的增強處理，可使圖像中的地物輪廓和細節更加清晰，強調不同地物的特征差距，使圖像信息更具層次感，圖像信息質量得到有效提升，信息更加充足，有助于對地物類型的高效判斷。通常可以采取直方圖均衡化措施對圖像進行增強處理，以便于相關土地調查和管理者能夠獲取準確的土地信息。

2.1.3遙感圖像信息的提取與解譯

首先，要建立起解譯標志，這是對遙感圖像進行判讀的關鍵一環，選取解譯標志的質量決定了土地利用分類調查結果的精度。基于地表地物的輻射信息、光譜信息及幾何信息能夠形成不同的遙感圖像，主要是通過形狀、亮度、紋理、色調和結構等來表現不同的地物特征，建立解譯標志時，可以參照國家土地利用分類的標準。其次，遙感圖像的解譯。將遙感圖像信息作為主要依據，結合解譯標志來獲取相關地物信息，具體工作中需要遵循先易后難和循序漸進的解譯原則，先完成區域解譯再完成局部解譯。最后，個別解譯，使圖像信息被逐層深化，形成與人的目視習慣相符的土地信息圖[5]。

2.2GIS與GPS技術在土地調查中的應用

GPS技術在土地調查中的應用可以有效彌補RS技術應用層面的不足，即能夠解決因受到陰影影響而產生的地物邊界不清晰問題，使地塊范圍劃分及線狀、零星地物位置邊線得到準確定位。借助GPS定位系統對地物邊界及各類地物范圍進行有效定位，可以補充遙感圖像信息，使其內容更加豐富和精確，為土地調查創造良好的技術條件。

GIS技術在土地調查中的作用表現為對各類外業實測數據和遙感圖像信息的同步與管理，并且形成數字化圖像，通過構建數據圖層和土地調查數據庫，能夠實現對土地調查信息的在線編輯，尤其是可以對地物邊界進行多圖層描繪，產生不同的空間數據集，此種形勢下，相關土地調查人員可以借助專業的ARCGIS軟件對土地信息進行統計分析，匯總土地利用分類結果，使土地調查數據更加完善，更具利用價值，為土地空間規劃和土地利用管理等工作提供可靠數據參考。可見，3S技術的集成應用可以彌補各自技術應用方面的不足，尤其是在土地調查工作中的應用，可以形成相互促進和互為補充的關系，能夠進一步提升土地調查數據的準確性和時效性，為后期的土地資源和空間開發利用等工作奠定堅實的基礎。

3結語

各種高新技術的應用與發展為土地資源管理事業的提供了可靠的技術支撐，其中，3S技術的集成應用可以為土地調查的全過程提供有效服務。通過對遙感圖像的獲取、地物信息的準確定位和對各類土地信息的高效處理與管理，可顯著提升土地調查信息的利用效果，使其更好地助力土地資源管理事業的發展。因此，今后仍需不斷加深對3S技術集成應用方法的研究力度，通過不斷積累應用經驗彌補短板與不足，有效推動土地調查工作的信息化建設進程，借助多種技術成果強化土地調查結果的準確性，使其為土地空間的規劃及土地資源的管理等工作提供可靠的數據支持，為后續的城市化建設工作奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]張華劍，姚勁，張建國.3S技術在縣域水利工程用地劃界中的應用[J].地理空間信息，2022，20（8）：139-142.

[2]韓穎新.3S技術在土地監測調查工作中的綜合應用[J].中國高新科技，2022（6）：153-154.

[3]王海平.3S集成技術在征地和房屋拆遷測繪中的應用[J].住宅與房地產，2021（24）：32-33.

[4]高耳.襄陽高新區土地高效利用評價及信息系統的設計與實現[D].武漢：華中農業大學，2023.

[5]辛炳夏.基于遙感技術的黑土區田塊尺度精準管理分區研究[D].荊州：長江大學，2024.