3S技术集成及其在土地管理中的应用探析
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摘 要 合理开发利用土地资源、对生态环境进行保护已成为目前自然资源管理工作的重要发展方向。基于此，分析3S技术集成及其在土地管理中的应用，介绍3S技术的内容及其集成发展条件，分析其在自然资源管理重点工作中的应用情况。积累技术应用经验，提高自然资源管理成效。
关键词 3S技术;土地管理;地理信息
中图分类号：F301.2 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.29.084
現代化的自然资源管理工作实质是对资源的管理和对价值的开发，现有的3S技术适用范围以扩大至生态保护、农业生产、灾害监管等多个领域，在多项土地管理活动中均可得到高效的利用。3S技术在土地管理中的融合有利于二者的同时发展，因此需要对3S技术及其具体应用进行分析。
1 3S技术简述
3S技术，是全球卫星定位（Global position system，GPS）、遥感（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geographic information system，GIS）技术的总称。
1.1 GPS技术
美国于20世纪70年代初开始研发GPS技术，在1993年，正式建立了以卫星导航系统为核心的三维定位系统，并标志着GPS技术的成型。在市场化开发的过程中，此项技术以精准的地理信息识别，为各行业领域提供着精确化的全球导航系统，展现出了广泛性的指挥与调度能力。
1.2 RS技术
RS技术以可见光、红外线、微波等技术手段完成信息检测。在远距离的条件下，可以形成外层空间平台，并在摄影与扫描设备的支撑下，传输识别到的标志物信息，以此完成具体内容的分析统计。在RS系统中，可凭借低成本条件，检测特定的土地信息，并对一些危害信息形成立体化监控。
1.3 GIS技术
GIS技术以计算机软件系统为核心，在行使收集、存储、管理、检索、分析功能的同时，使地理空间信息价值被充分开发，并形成了一定的时效性优势。尤其在土地资源应用时，可以凭借其高效率的实时更新功能，实现动态化的土地信息检测。
2 3S技术的集成化发展
3S技术中，每项技术条件都带有一定的功能性特征，也存在着明显的技术缺陷与限制条件。由此，将这三项技术作为一个整体整合起来成为了技术应用发展的目标，并在如图1所示的技术逻辑关系上，形成基本的集成化基础。
通过对3S技术的整合，可以形成一个功能更加全面的技术系统，将RS与GPS技术作为快速获取地理信息的基础，并将数据资料带入到GIS信息分析层面，以此形成空间化数据的动态管理，适应各行业领域的客观技术需求[1]。在土地管理工作中，可以将3S技术与土地资源管理内容相结合，在作出简要技术调整的基础上，保证整体技术体系的使用条件，使管理工作表现出数据化、信息化、智能化、效率化的特征状态。
3 3S技术在土地管理中的应用
3.1 在第三次土地调查中的应用
3S技术在我国第三次土地调查中的应用以试点方式进行。试点前，结合区域自然资源管理部门要求及最新的土地调查图像和具体数据，整合航拍、卫星系统获取的国土资源数据，构建土地资源调查数据库。3S技术在第三次土地资源调查中的试点应用主要从以下5个方面展开。1）依照国土资源调查部门给出的调查目标及要求，对以往调查中发现的问题和分析结果进行评估，配合部分最新数据，对土地资源调查需求进行重新分析，确定补充测量点及重新测量点。2）利用地理信息系统整合土地资源利用情况、补充及重新测量点位置及图像参数，将具体参数与影像相对应并整体性呈现，清晰标注需要补充及重新测量点的具体位置及其对应的图像位置，辅助二次测量活动的开展。3）利用定位系统及导航系统，实时获取土地资源PDA数据，找到补充测量的最佳路径，并对具体位置进行实时校验，以确保疑点位置的精确性，对土地资源调查信息进行针对性的补充和更正。4）确定补充测量位置的边界、形态、范围，验证补充测量的精确度。例如，使用远看近判的方法对精确度进行实时监测，远程观察测量区域的形态及大概位置，分析二者之间是否存在影响关系，然后再近距离判断补充测量的实际位置和区域。5）利用信息技术处理测量及整合图像，重点关注外业调查数据与实时航拍数据是否相一致，记录外业操作的实施路径，以准确还原外业操作的具体情况和流程，为图像调整提供参考。
3.2 土地动态监测中的应用
土地动态监测是土地资源管理的重点。利用RS系统获取土地资源数据，并以此为底图对比分析两次航拍图像即可直观地观察到土地变化情况。GPS技术可显著提高土地变动范围监测的精确度，而GIS技术可提供强大的数据分析、管理功能，提高土地动态监管的工作效率，为土地数据更新提供便利。
2012年，3S技术即被应用于土地动态监测工作中，极大地弥补了传统监测方法在效率、精确度上存在的不足。使用3S技术结合土地资源存在状态对其进行分类，如往年批而未用、本年批而未用等类别，以客观分析当前土地资源规划情况，分析是否存在土地资源利用率不足、土地长期限闲置的问题。在实际操作上，应将RS技术高速获取地理信息数据的能力，与GPS技术高精度定位的能力结合起来，并在保证多功能数据分析软件程序开发的前提下，提高动态化土地监测信息的分析能力与运算速率，保证调查准确性。
3.3 土地利用总体规划中的应用
土地利用总体规划中，3S技术的应用于地图的更新编制与土地资源管理的工作中，并通过技术手段革新，形成较为完整的新型土地资源管理方案。实践中，GIS技术发挥主要作用，在计算机网络系统传输载体的基本前提下，可以更加具体地形成可视化技术，并在建立土地整体规划方案的过程中，指导实际开发规划工作[2]。 将地理信息数据作为基础，使土地利用情况与土地利用总体规划业务流程紧密地结合起来，总结土地利用现状并编制书面报告，在各功能区域划分中，对土地数据进行修改与自动化管理。将科学性的土地规划方案融入到系统程序中，以数据化形式，模拟验算各种规划方案的合理性，更好地突出以人为本的管理思想。同时，受到土地资源自然属性的影响，在对其进行规划的过程中，还需要考虑长时间采用相同的规划方案可能给土地资源及周边生态环境造成的影响，而在3S技术模型系统中，也可以将这一内容带入到分析程序中，为土地利用总体规划方案的制定提供更多理论参考。
3.4 在国土整治中的应用
3S技术可获取整治对象的高分辨率遥感影响，对比土地利用现状比例图，使用GPS测量影像的地面控制点进行校正，并完成土地补测及数据纠正操作，生成与规划应用相适应的土地现状图。然后再利用GIS技术，对土地进行合理规划和布局，给出规划方案并计算国土整治工程量。以农村土地资源整治为例。1）土地整治需要获取1∶（2 000～5 000）的土地现状图，以明确道路桥梁设施、农田界线、整治区域边界等的具体信息[3]。使用遥感技术可在短时间、低成本的条件下获取整治区域的高分辨影像，农田边界、沟渠走向等均可被清晰观察。2）使用GPS系统对采集到的影像做细节调整，以排除温度、气候等因素导致的测绘误差。同时，补测整治区域中的其他地理信息。农村土地整治工作一般在野外开展，视野开阔、信号传输流畅，GPS的定位精度可达到厘米级别。3）利用GIS技术辅助土地整治方案的制定。如对农田区域的整治，为满足机械化作业需求，需进行平地处理。GIS技术可测量精确的高程信息，模拟农田地面情况，计算每一整治单元的挖填土方量，以精确开展平地工作。
目前，3S技术与大数据、云计算、人工智能等先进技术相融合，其适用范围及功性能进一步提升，逐渐形成全面、精确、高效、智能的土地管理技术体系，真正实现对国土资源的实时、动态、全面监管。
4 结语
3S技术体系的基本构成，是在航空航天科技发展的背景条件下，对于信息技术系统的深入开发。在形成技术集成化体系的基础上，可以在各领域內，发挥自身的信息价值。而对于土地管理工作的优化，具有典型代表性，可以在完成信息管理工作的前提下，实现技术手段对于社会管理规划的服务。
参考文献：
[1] 刘洋.浅谈3S技术在土地资源管理中的应用现状及存在问题[J].内江科技，2019，40（6）：26-27.
[2] 于淼，邹艳红，熊寻安，等.基于3S技术的水源保护区土地巡查信息管理系统——以深圳市西丽水库为例[J].测绘与空间地理信息，2018，41（3）：91-93，96.
[3] 陈珊珊，臧淑英.3S在土地利用覆被变化中的应用——以黄冈市黄州区土地利用变化为例[J].安徽农业科学，2017，45（10）：197-199.
（责任编辑：赵中正）
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