“3S”测绘技术在土地科学中的应用
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作者: 李永宏 张玉芝
一、3S技术概述
1.全球定位系统技术(GPS)全球定位系统是以卫星为基础的无线电测时定位导航系统。可为航空、航天、洼地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据。GPS具有快速、高精度定位、导航、测速和授时等方面的功能，已经在土地管理的测量控制网布设、乡村土地调查和城镇地籍测量中发挥积极作用。
2.航空航天遥感技术(RS)遥感技术是指从远距离、高空以及外层空间的各种平台上。利用可见光、红外线、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别探测对象的性质和运动状态的现代化技术体系。它包括空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统、信息分析应用系统。
3.地理信息系统技术(GIS)地理信息系统是在计算机硬件、软件设备支持下。实现地理空间数据输入、存储、管理、检查、处理和综合分析的技术系统。GIS不仅可以实现资源信息的高效管理，而且能生成常规方法无法获得的信息。提高分析的准确性和灵活性，有效实现对土地资源各项因素的综合分析与动态监测、模式评价与辅助决策，具有巨大的应用潜力。
4.“3S”集成就是对RS、GIS、GPS取长补短。是一个自然发展趋势，也是当今信息技术发展的必然。实践表明，RS、GIS、GPS技术在其应用领域各具特色，但每一种技术单独使用时也显现出了各自的局限性。从未来发展看，利用RS、GPS技术快速准确地获取空间信息和GIS技术强大的空间数据处理功能。即“两只眼睛，一个大脑”有机结合，将实现对信息实时、整体、动态地管理。
二、“3S”测绘技术在土地科学中的应用
1.在土地资源调查中的应用。土地资源指目前或可预见到的将来，可供农、林、牧业或其他各业利用的土地。是人类生存的基本资料和劳动对象。土地资源调查是为查清某一国家、某一地区或某一单位的土地数量、质量、分布及其利用状况而进行的量测、分析和评价工作，目的是为合理调整土地利用结构和生产布局、制定农业区划和土地规划提供依据。并为进行科学的土地资源管理创造条件。土地资源调查主要包括土地利用现状调查、土地质量调查和土地评价及土地监测等。可利用“3S”技术建立土地调查系统，并应用于全国第二次土地调查。
RS、GIS和GPS等为土地调查提供了坚实的技术支撑，RS快捷、实时、高效地获取土地利用变化信息：GPS快速准确地采集土地利用变化图斑的空间位置；GIS对采集的数据进行编辑实现数据管理自动化。当前的全国第二次土地调查的技术流程如下：采用现代遥感技术获取影像资料。完成正射影像和基础图件制作：通过遥感影像和外业自动化调查进行实地调查；进行内业处理，完成信息的汇总统计和分析：实现调查数据的管理和更新机制的建设：逐步建立起土地利用动态监测体系。
2.在土地勘测定界中的应用。土地勘测定界(简称勘界)，是指根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用和土地整理等工作需要，实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状，计算用地面积。为用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作。土地勘界主要包括权属调查、土地测绘和编写勘测定界报告。根据土地勘测定界的工作程序，勘测定界分为外业调查、外业测量、内业整理汇总及归档阶段四个主要阶段。
“3S”技术可充分用于土地勘界的全过程：在土地勘界外业中，可使用GPS进行定位，将基准站的已知数据和观测数据发送给流动站，流动站接收基准站数据，并采集GPS观测数据，形成差分观测值，实时计算出流动站的三维坐标及其精度。该测量方式可以提高土地勘测定界精度，并且无须通视，观测时间短。操作简便；在土地勘界内业中，采用GIS与数据库技术相结合的方式对土地勘测定界测量和土地征收数据进行管理。能保证外业和内业数据处理的一致性，实现数据处理的自动化，保证数据统计的准确性以及方便数据查询。
在土地动态监测中的应用。土地利用动态监测是指运用遥感、土地调查等技术手段和计算机、检测仪等科学设备，以土地详查的数据和图件作为本底资料，对土地利用的动态变化进行全面系统地反映和分析。传统方法的土地动态监测方法是由用地单位直接上报和登记数据，监测主管部门只能被动的了解土地变化。在“3S”技术体系中，由于遥感解译的矢量数据具有地理坐标。利用GPS的精密定位功能。可以在野外对室内不确定的解译成果进行精确核查。提高遥感解译结果的可靠性和精度。“3S”测绘技术可有效地实施土地利用动态监测。国内已有研究人员利用TM和CBERS数据，在野外用手持GPS进行验证并更新数据库，利用GIS提取出土地利用变化信息，建立高精度的土地利用动态变化数据库，最终实现土地利用动态监测。应用“3S”技术进行土地动态监测的主要步骤如下：利用RS快速主动地发现土地利用的变化信息；利用GPS准确而快速地获取变化信息的数量和特性，将变化信息与历史信息进行空间分析，获得新的土地利用现状数据；利用GIS实现土地数据的计算机管理与可视化，实现土地利用数据库的更新，实施土地动态变化成果制图。
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