摘要:為改善土地管理效果,提高土地管理效率,本文簡要闡述了土地管理中應用信息技術的重要性,隨后分析了四種土地管理中常用的信息技術,最后從多個角度提出了信息技術在土地管理中的應用策略,包括應用信息技術實現土地資源規劃、應用信息技術實現土地動態監測、應用信息技術實現農田規劃管理、應用信息技術實現城市地籍測繪,以期豐富該領域研究成果,為土地管理相關人員提供一定的參考。
關鍵詞:信息技術;土地管理;測繪;規劃管理
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.02.052
中圖分類號:F 301.2;TP 399" " " " " 文獻標志碼:A" " " " " " 文章編碼:1672-7274(2025)02-0-03
The Application of Information Technology in Land Management
HUANG Hui, WANG Xinhong
(Tancheng County Natural Resources and Planning Bureau, Tancheng 276100, China)
Abstract: In order to improve the effectiveness and efficiency of land management, this article briefly expounds the importance of applying information technology in land management. Then, four commonly used information technologies in land management are analyzed. Finally, the application strategies of information technology in land management are proposed from multiple perspectives, including using information technology to achieve land resource planning, using information technology to achieve land dynamic monitoring, using information technology to achieve farmland planning and management, and using information technology to achieve urban cadastral surveying and mapping. In order to enrich the research results in this field and provide some reference for land management personnel.
Keywords: information technology; land management; mapping; planning and management
土地不僅是人類賴以生存的基礎資源,也是各種自然資源的承載平臺。隨著城市化進程的加快、人口的持續增長以及氣候變化的挑戰,土地資源管理面臨前所未有的復雜性,有效的土地管理需要掌握大量的空間數據和動態信息,以便做出科學決策,優化土地利用效果,因此,探討信息技術在土地管理中的應用策略,具有較高的研究價值與研究意義。
1" "土地管理中應用信息技術的重要性
1.1 強化數據管理存儲能力
在土地管理中,多種信息技術共同應用,能夠輔助收集地理、地質和環境信息,并以圖形化方式呈現,為土地規劃、資源管理和環境保護提供支持。同時收集的信息也可用于災害預警、城市擴展規劃,擁有海量存儲空間以及大數據功能的數據庫又可為土地管理提供長期數據支持。
1.2 提高測量監控精度
土地管理質量與測量精度息息相關,全球定位系統和遙感技術可為土地管理人員提供高精度的地理定位服務,清晰界定土地界限、規劃土地用途,在減少土地糾紛的同時,可為土地交易、稅務管理提供數據依據。遙感技術則可實時監控土地情況,識別土地利用方式的變化,定位非法占地行為,并輔助評估環境變化對土地的影響[1]。
1.3 提供決策支持
多類信息技術的結合應用,可為土地管理提供高效、科學的決策支持,向土地利用、城市規劃和災害管理等提供系統性解決方案。例如,在城市擴張規劃中,可應用信息技術模擬不同規劃方案對交通、環境和社區發展的影響,選擇最優方案。
1.4 應用自動化系統提高土地管理效率
自動化系統能夠自動處理一系列煩瑣的土地登記、審批和管理工作,提高工作效率。傳統的土地注冊和審批過程通常涉及多個部門、多個步驟,而通過應用自動化系統,所有相關環節都能實現數據的無縫傳輸、任務自動分配,由此減少人為錯誤概率,提高土地管理效率;數字化資料管理系統則可將紙質土地檔案轉化為數字格式,在簡化存儲檢索流程的同時,提高數據安全性。
2" "土地管理中常用的信息技術
2.1 GIS技術
GIS,即地理信息系統(Geographic Information System),是一種基于計算機系統的空間信息系統,其主要是對地理空間數據進行采集、存儲、管理、分析、處理和可視化表達等進行操作,通過整合硬件、軟件和數據等資源,為地理研究、資源管理、環境監測、城市規劃等眾多領域提供空間信息服務和決策支持。該技術基于地理矢量數據模型以及柵格數據模型,提供對地理空間信息的全方位處理,并通過空間數據庫展示地理信息之間的關系[2]。GIS的數據結構通常包括點、線、面和體等幾何元素以及屬性數據,不同元素以拓撲關系進行組織,涵蓋疊加分析、緩沖區分析、網絡分析、熱點分析和插值分析等多種空間分析技術。在應用過程中,一般使用LIDAR技術、無人機攝影和高分辨率衛星影像獲取詳細地理數據,隨后將多元數據輸入GIS中,采用UTM投影系統轉換數據投影方式,將坐標轉換為 WGS84 地理坐標系。完成數據輸入后,將數據存儲到空間數據庫,通過插值算法生成連續地理表面,再進行復合數據處理、空間統計和地理建模。最后將結果輸出為地圖、3D視圖或地理空間圖,并生成地圖服務API接口。該技術使用便捷、數據集成性強、兼容性高,常用于土地利用規劃、災害管理和公共設施管理等領域。
2.2 遙感技術
遙感技術使用多光譜傳感器、熱紅外傳感器和雷達等高級傳感器從遠距離獲取地球表面的詳細信息,可捕獲從可見光到微波波段的電磁輻射并生成光學影像圖、熱輻射圖和雷達數據圖。遙感技術使用的傳感器類型包括被動傳感器和主動傳感器,其中被動傳感器包括Landsat TM、MODIS,主動傳感器包括SAR雷達或LIDAR,數據類型涵蓋多光譜、超光譜、熱紅外和微波數據[3]。在應用過程中,衛星或無人機系統收集到的多光譜與高光譜影像經過輻射校正、幾何校正和噪聲去除后,使用監督分類、非監督分類、目標識別等方式提取地理特征,該技術可用于監測地區時空變化或進行環境評估,例如輸出高分辨率影像,經顯色處理后提取城市綠地信息。其結果需要與地面實地調查數據、GPS實地測量數據進行比對,方可正式應用于土地管理、土地利用變更、區域規劃等工作中。
2.3 GPS技術
GPS技術一般使用三角測量法,接收至少四顆GPS衛星信號進行三維定位,配合差分GPS和RTK技術提高定位精度,或使用時距測量推斷具體位置。應用之前需設定設備的固定坐標系以及投影方法,在現場應用手持GPS終端或高精度測量設備采集地理位置數據、時間以及其他相關屬性信息,完成數據收集后將其導入到GIS系統內進行坐標矯正、基線處理、誤差修正,配合DGPS、RTK技術進一步強化定位精度,最后將數據導入到數據庫當中,為土地管理提供決策支撐。
2.4 DBMS技術
DBMS,即數據庫管理系統,即用于定義、創建、管理、控制數據庫的軟件系統,為用戶提供數據插入、查詢、更新和刪除的接口,能夠輔助實現土地管理數據統一管理、數據共享。應用時需選擇適合的數據模型以及數據庫結構,隨后使用DBMS軟件創建空間數據庫,定義地塊信息表、土地利用類型表等數據表結構,設置主鍵、外鍵和空間索引,再利用前端表單或批量導入工具,將地籍數據、資源數據等基礎數據導入數據庫當中。如此一來,便可發揮數據的功能,管理人員則能夠在數據庫管理系統(DBMS)上進行數據管理、查詢、分析和維護等操作。
3" "信息技術在土地管理中的應用策略
3.1 應用信息技術實現土地資源規劃
在數據采集整合方面,可使用遙感技術獲取高分辨率的多光譜影像,輔助激光雷達等技術采集地形高程數據,或使用差分GPS以及RTK技術提供厘米級地基測量數據;在空間數據庫管理系統內集成多源數據,進行元數據標準化管理。
通過建模實現數據分析。利GIS系統的空間分析功能進行疊加分析、緩沖區分析以及路徑優化,在不同因素之間進行綜合權衡,如在生態敏感區和水源保護區周圍建立緩沖區,制定適宜的保護開發措施;結合時空動態監測技術,分析遙感影像的時間序列數據,識別土地利用的變化趨勢,為城市擴展、農業用地調整和生態保護提供決策支持;可使用土地利用模型預測未來土地利用變化,幫助規劃者提前評估不同規劃方案的潛在影響,優化土地資源配置。
為土地規劃提供決策支持。土地管理人員可使用GIS平臺實現地圖制圖和三維可視化,直觀地展示土地利用規劃的各個方案,并配合電子地圖、圖表、報表,直觀展示復雜數據,解讀分析結果;也可應用決策支持系統分析空間數據和時間序列,模擬不同情景下的土地利用方案,為決策者提供更為全面的參考。
以某市土地資源規劃為例,該市政府利用Sentinel-2和Landsat 8衛星獲取全市范圍內的高分辨率多光譜影像,使用ENVI對市內耕地、森林、建筑用地進行土地利用類型分類,在市中心與生態敏感區使用機載激光雷達獲取高精度三維地形數據,生成DEM模型與DSM模型,結合GPS-RTK技術對城市邊緣新開發區進行厘米級精度地籍測量,對道路、管網進行高精度地理定位;建立以PostGIS為核心的空間數據庫管理系統,遙感影像、LIDAR 數據和GPS測量數據都經過格式轉換與統一投影處理,才能進行空間分析與建模,將當前土地利用圖與城市規劃圖、生態紅線圖進行疊加,識別利用沖突區域;針對城市河流、湖泊等水源保護區,可創建100 m、200 m和500 m的多級緩沖區,并結合城市交通網絡數據,進行最短路徑優化分析。完成數據收集后,利用城鄉高程數據和建筑物高程數據構建三維城市模型,展示未來10年城市擴展的立體效果。模型顯示,如果按目前規劃建設,高層建筑將主要出現在城市東南部,可能對當地風環境產生不利影響,當東南部的部分建筑被重新分配到西部的低密度區域時,城市通風條件將得到顯著改善,同時交通也更為均衡。
3.2 應用信息技術實現土地動態監測
使用遙感技術進行土地動態監測。使用衛星影像和航空影像,在大范圍內高頻次地獲取地表信息,實時反映自然災害、植被變化、城市擴張變化。數據的獲取頻率和空間分辨率根據監測需求進行選擇。遙感影像的數據處理步驟包括幾何校正、輻射校準和大氣校正,以保證影像的高質量和準確性。
在土地動態監測工作中,可綜合應用GIS和GPS技術。應用GIS時,將多時相的遙感影像導入GIS平臺進行疊加分析,對比當前的土地利用情況與歷史數據,以此識別土地利用的動態變化區域;也可使用緩沖區分析,評估環境保護區周邊的發展活動。GIS的空間分析功能還能完成環境影響評價、土地適宜性分析等工作,輔助決策者開展更加科學的土地規劃和管理。此外,GIS平臺能將分析結果進行可視化展示,可以將監測數據以地圖、圖表等形式直觀呈現,助力決策者快速讀取相關信息。應用GPS進行土地動態監測時,在開展精細的地面測量工作中采用RTK-GPS技術,可實現厘米級甚至更高精度的定位,彌補遙感影像在空間分辨率上的不足,輔助完成地籍測量、權屬界定、基礎設施規劃等工作,進而形成全面且精確的土地利用現狀圖。
應用無人機技術進行重點區域詳細監測。無人機可以在短時間內靈活獲取高分辨率的地面影像,適用于拆遷現場、地質災害監測等特定場景;飛行規劃加上影像拼接,能得到重點區域的精細地理信息。這些信息能既給土地管理提供數據,也能使城市規劃更加科學合理;無人機操作快捷靈活,可對特定區域進行拍攝,及時獲取最新的地表信息。
3.3 搭建信息化平臺,提升土地管理服務效能
構建功能齊全、操作便捷、審批、登記、交易等業務數字化、自動化的土地管理信息平臺。該平臺實現了業務信息的實時共享和在線審批,減少了人為干預和紙質流程,縮短了審批時間。并提供商業指導和說明,以促進公眾對流程和材料的理解,實現“一站式”服務。其建立了信息披露模塊,可及時發布政策、計劃和審批結果,提高透明度和可信度。
拓展基于移動互聯網的土地管理移動應用,為員工和群眾提供便捷服務。工作人員可以通過調查、數據收集和執法記錄等應用程序隨時隨地在現場工作,提高了工作的靈活性和及時性。公眾可以在線查詢信息、提交申請、跟蹤進度,實現“移動服務”。該應用程序還可以提供政策解釋和咨詢服務,加強互動和溝通,提高服務質量和公眾滿意度。
4" "結束語
綜上所述,在土地管理中應用信息技術,能夠強化數據管理存儲能力,提高測量監控精度,為土地管理提供決策支持,提高土地管理效率。在實際應用過程中,土地管理部門需靈活應用GPS、GIS、遙感技術、DBMS進行土地資源規劃與土地動態監測,同時也要為信息技術的應用提供資源和人力保障。
參考文獻
[1] 汪學君.測繪地理信息技術在土地規劃管理領域的應用分析[J].工程與建設,2023,37(1):57-59.
[2] 王健.空間信息技術在土地資源管理中的應用[J].區域治理,2023(15):171-174.
[3] 馮曉鵬.信息技術下的住房和土地管理的新思路[J].城鎮建設,2020(3):148.
作者簡介:黃" 慧(1975-),女,漢族,山東郯城人,工程師,本科,研究方向為自然資源領域實踐與應用。
王新紅(1978-),女,漢族,山東郯城人,工程師,本科,研究方向為自然資源領域實踐與應用。