3S技術在國土變更調查中的應用研究

關鍵詞：3S技術；國土變更調查；貴陽市

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）05-0056-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.05.014

Abstract： With therapid developmentof geographic information technology，3S technology hasbeen increasinglyapplied in land change surveys.Taking the2O23 land change survey in Guiyang city，Guizhou province asan example，this paper explores the specific applicationand efectiveness of 3S technology inland change surveys，providing effctivereferences for subsequent land change surveys.

Keywords： 3S technology; land change survey; Guiyang city

國土變更調查是掌握土地利用動態變化情況、更新土地調查數據庫的重要手段，對于自然資源管理和規劃具有重要意義。傳統人工實地調查的方式存在工作量大、效率低、成本高和數據更新不及時等問題。隨著城市化進程的加快和土地利用變化的頻繁，國土變更調查面臨的時效性和準確性要求越來越高。為克服傳統調查方法的不足，提高國土變更調查的效率和數據質量，3S技術應運而生。為明確該技術在國土變更調查中的應用情況，選取貴陽市2023年度國土變更調查項目為研究對象，進行針對性的研究。

13S技術在國土變更調查中的優勢

3S是遙感（RemoteSensing，RS）、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）和地理信息系統（Geographic InformationSystem，GIS）的集成應用。這些技術通過相互結合和協同工作，形成了一個強大的空間信息處理系統。在貴陽市國土變更調查中，3S技術表現出以下優勢。

1.1快速獲取大范圍影像數據

在國土變更調查中，RS技術能夠快速獲取大范圍的地面影像數據。相比傳統人工實地調查而言，這極大地縮短了數據獲取的時間[1]。例如，在貴陽市2023年度國土變更調查中，通過使用高分辨率的RS影像，快速覆蓋了貴陽市14個縣（區）的廣闊區域，為后續的圖斑提取和分析提供了及時的數據支持。

1.2自動化處理與分析

借助GIS軟件和RS圖像處理軟件的自動化功能，可以實現數據處理和分析。這不僅提高了數據處理的速度，還減少了人工操作的誤差，提高了工作效率[2]。例如，通過軟件的自動鑲嵌功能，可快速生成高質量的鑲嵌影像，節省了圖斑提取的時間。

1.3多源數據融合與驗證

通過將RS影像數據與國土變更調查數據庫、專題數據等多源數據進行融合和對比分析，能夠更全面、準確地掌握土地利用的變化情況[3]。在監測圖斑提取過程中，可以結合不同數據源的優勢，對疑似變化圖斑進行多次驗證和核實，提高了圖斑提取的準確性。

1.4 數據質量高

3S技術應用中建立了完善的質量控制體系，從數據源的檢查與處理、圖斑提取過程的質量監控到最終成果的審核與驗收，每個環節都進行嚴格把關。利用GIS軟件編制的邏輯錯誤檢查和統計工具，能夠實現批量查詢、匯總統計和批量修改邏輯問題，提高了質檢檢查的準確率和工作效率[4。同時，3S技術采用了三級檢查制度，即作業人員自檢、小組成員互檢、質檢人員終檢，保證了成果數據的真實性。

23S技術應用于國土變更調查的具體步驟

2.1獲取與處理影像數據

調查中，使用了2023年度的RS影像數據，包括貴陽市的高分辨率影像和2022年度變更調查影像。通過專業的RS圖像處理軟件，如ERDAS、PixelEngine等，對原始影像進行預處理，包括影像的校正、融合、鑲嵌等操作，以提高影像的質量和可用性[5]例如，對存在云、雪、霧覆蓋的影像進行篩選和替換，確保影像數據的完整性和準確性。

2.2提取監測圖斑

以2022年度國土變更調查數據庫為基礎，對比分析2023年度正射影像與2022年度國土變更調查影像，采用人機交互等技術方法，提取建設用地、農用地、未利用地之間以及各大類內部地類變化的圖斑。例如，通過配置半透明掩膜壓蓋2022年度變更調查數據庫為建設用地及設施農用地圖斑，依據2023年度正射影像特征，結合數據時相、地域特點、地形地貌等綜合要素進行分析，提取影像紋理有明顯建筑、道路和硬化等建設特征的圖斑，作為疑似新增建設用地監測圖斑，并預判圖斑地類及填寫相關屬性信息。

2.3管理與分析基礎數據

利用GIS軟件對收集的基礎資料，包括矢量數據（如2022年度國土變更調查數據庫）和專題數據（如設施農用地備案數據、補充耕地數據等）進行管理和分析。通過疊加分析、對比等方法，將各項專題數據與省級監測圖斑和2022年度國土變更調查數據庫進行整合，提取各項專題數據不一致圖斑，制作專題數據成果，并編寫專題分析報告。具體的統計數據如表1所示。

表12023年貴陽市國土變更面積統計單位：hm

結合統計數據分析發現，2023年貴陽市國土變更總面積為 7386.63hm² ，其中疑似新增建設用地變化最大，達到 3148.06hm² ，約占 42.62% ，顯示出城市擴展和基礎設施建設的顯著影響。其次是耕地變化圖斑，為 1756.42hm² ，占 23.78% ，反映了耕地轉用或退化的顯著趨勢。未利用地變化最小，為 27.66hm² ，占比不足 0.5% ，表明未利用土地開發利用程度較低。

從各行政區的總變更面積來看，清鎮市最高，占全市總變更面積的 20.79% ，其中新增建設用地和耕地變化尤為突出。而開陽縣以 1182.43hm² ，居第二，耕地和非耕農用地變化顯著。相對而言，云巖區和白云區的變更面積較小，變化幅度明顯低于其他區域，反映了區域間土地變化的不均衡性。

從土地類型變化特點來看，疑似新增建設用地變化在所有行政區中最顯著，尤以清鎮市和花溪區為代表，這反映了城市化進程帶來的土地需求壓力。耕地變化圖斑中，開陽縣和修文縣最突出，提示農業用地的保護形勢嚴峻。非耕農用地的變化主要集中在開陽縣和修文縣，而未利用地的變化整體較小，僅在開陽縣和清鎮市略有體現，開發利用程度有限。

2.4外業舉證與數據采集

在外業舉證環節，利用GPS設備對縣級提交監測圖斑的外業舉證站立點進行定位，確保舉證點的準確性和可靠性。通過GPS獲取的坐標信息，可以精確確定圖斑的位置，為圖斑的地類認定及相關屬性填寫提供準確的空間參考。對于一些難以通過RS影像直接判定地類的圖斑，結合GPS定位和實地調查，采集圖斑的詳細信息，如地類、利用現狀、權屬等，并將這些信息錄入舉證平臺數據包中，為后續的數據分析和審核提供依據。

3 成果及不足

3.1成果

3.1.1 國土變化基本數據

通過使用3S技術，貴陽市提取了豐富的土地變化數據，共包含 3 148.06hm² 疑似新增建設用地、1 756.42hm² 耕地變化、 789.61hm² 建設和設施農用地變化、 1664.88hm² 非耕農用地變化及 27.66hm² 未利用地變化。這些數據為土地利用現狀和變化監測提供了依據。

3.1.2土地類型變化的細化分類信息

在3S技術的支持下，將疑似新增建設用地細化為推堆土、建成道路、不明用途建筑等類型，總面積達 3148.06hm² 。耕地變化面積為 1756.42hm² ，進一步細分為園地（ 91.19hm² ）、林地（ 1 301.06hm² ）、草地（ 136.19hm² ）和其他類型（ 227.98hm² ），為耕地保護和用途管控提供了重要數據支持。未利用地變化雖僅為 27.66hm² ，但其變化類型被精準分類，確保了全面的土地資源監測。

3.1.3實現了城鄉建設動態監測

在城鄉建設用地增減掛鉤在線監管范圍內，貴陽市提取了 11.66hm² 的變化圖斑，動態掌握城鄉土地資源的優化配置情況。此外，通過國務院和省級批準的建設用地備案系統監測，貴陽市提取了 1653.28hm² 的土地變化數據，有效支持了城鄉建設用地的動態審批與依法管理，助力城市發展和資源合理利用。

3.1.4基本農田和生態保護有了數據支撐

調查中，在“三區三線”永久基本農田范圍內，提取了 1223.96hm² 的變化數據，詳細掌握了基本農田區域的土地動態，為農田保護提供科學依據。同時，在生態保護紅線范圍內，利用3S技術提取了 189.17hm² 的土地變化數據，為生態敏感區域的動態管理和保護措施提供了精準的決策支持。

3.1.5 獲得一批新的優質數據成果

在3S技術的支持下，所有監測成果均以矢量圖層形式輸出，涵蓋疑似新增建設用地、耕地變化、非耕農用地變化等層面。這些成果不僅能夠以可視化形式呈現，還能直接應用于國土空間規劃、用途管制、生態修復和執法監督等領域，為規劃與管理部門提供了強有力的數據支撐，大幅提升了貴陽市國土資源管理的效率與科學性。

3.2 不足

第一，盡管3S技術能夠精準提取未利用地變化信息，但由于未利用地變化面積較小，僅為 27.66hm² ，其監測深度和應用效果相對有限。這種不足導致對未利用地開發潛力的掌握不夠全面，在優化土地資源配置中存在局限性。第二，3S技術在耕地變化監測中雖表現出較高精度，但對耕地細分類（如耕地“非糧化”的動態監控及質量變化）仍存在一定不足。未能深入分析耕地轉為園地、林地等其他農用地對耕地保護和糧食安全的長期影響。第三，3S技術的應用主要基于年度RS影像與歷史數據對比，缺乏對土地變化的實時性監測能力。特別是在城市化進程加速推進的情況下，這種技術不足限制了動態監測國土變更的能力。

4結論

在貴陽市2023年度國土變更調查中，3S技術在提高工作效率、提升數據精度以及優化資源管理方面發揮了重要的作用。但是，3S技術的應用仍存在一些不足，特別是在對未利用地和耕地變化的監測深度及實時性方面，有待改進。在接下來的應用中，除了通過RS技術獲取大范圍影像數據，利用GIS進行自動化處理與分析，結合GPS進行精準定位外，還需要結合調查的實際需要，對3S技術的應用進行優化，提高國土變更監測的全面性和時效性，為國土資源的合理利用和可持續發展提供更加精確的決策依據。

參考文獻

1龍運婷，禹龍，王維，等.基于3S技術的貴陽市土地利用變化動態監測研究：以貴陽市環城高速以內區域為例[J].農業與技術，2023（19）：89-93.

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4 湯艷梅，文少斌，董沛鴻 .3S技術精準化調查在第三次全國國土調查中的應用分析[J].工程建設與設計，2020（16）：240-241.

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