基于3S技术精准化调查在第三次土地调查中的应用

张翔 秦岩宾 周勇帅

摘   要：第三次全国土地调查目标之一全面细化和完善全国土地利用基础数据，掌握翔实准确的全国国土利用现状和国土资源变化情况。3S技术凭借其对空间信息进行快速、精确、稳定、可靠的处理、编辑、分析、管理，在第三次全国土地调查得到广泛应用，本文分析3S技术在土地调查中应用，确定3S技术对于第三次土地调查实现精确、快速、智能化具有重要意义。

关键词：第三次土地调查  3S技术  精准化调查

中图分类号：P208                                   文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（c）-0044-03

第三次土地调查是在第二次全国土地调查成果基础上，全面细化和完善全国土地利用基础数据，掌握翔实准确的全国国土利用现状和国土资源变化情况，进一步完善国土调查、监测和统计制度，实现成果信息化管理与共享，满足生态文明建设、空间规划编制、供给侧结构性改革、宏观调控、自然资源管理体制改革和统一确权登记、国土空间用途管制、国土空间生态修复、空间治理能力现代化和国土空间规划体系建设等各项工作的需要。

在一调和二调期间，无人机摄影测量、卫星遥感、云计算等许多技术迅速发展，无人机摄影测量使我们能够快速的获取高分辨率影像，高分辨率影像使得我们的遥感影像资源更加丰富。大数据与人工智能遥感技术结合，提高了影像的判读和解译效率与准确性，随着时间的进步、科技的发展，这就要求我们对“三调”数据精度要求更高、时效性更强、分类更完备及其与其他行业专业数据关联程度更高。3S技术对于实现上诉要求发挥着至关重要的作用，运用好3S技术，实现第三次土地调查精准化调查。

1  3S技术在土地调查中应用

3S技术即地理信息系统 （Geography Information Systems， GIS） ， 遥感技术 （Remote Sensing， RS） 以及全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的對空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。GPS具有全天候、连续性、实时性的特点，能够快速的提供三维坐标，广泛应用于工程建设中。RS借助对电磁波敏感的仪器，在不与目标接触的情况下，通过分析，揭示目标物的特征、性质及其变化的综合探测技术。GIS技术无论在对土地调查数据预处理还是对外业调查图版进行修正等都起着至关重要的作用。因此3S技术的对于实现第三次土地调查精准化具有重要作用。

2  第三次全国国土调查中 3S 技术精准化调查的应用

第三次土地调查可以划分为几个主要的步骤：（1）前期准备阶段，主要是对资料的收集以及设备的准备与调试。（2）数据处理阶段，对数据进行预处理，地物细化等工作。（3）外业调查阶段，根据内业制作的调查底图，外业进行调查与举证。（4）内业数据库整理阶段，主要对现状内业建库、专项调查建库等。（5）质量检查阶段，土地调查成果由县级、市级、省级层层检查，根据检查的结果对数据进行核实纠正。（6）成果汇交阶段，对成果进行分析汇总，然后项目验收。具体流程见图 1。

3  基于3S技术精准化数据获取

3.1 高分辨率卫星影像DOM制作

第三次土地调查要求农村土地利用现状调查采用优于1m分辨率覆盖全国的遥感影像资料;城镇内部土地利用现状调查，采用优于0.2m分辨率的航空遥感影像资料。对比第二次土地调查，影响分辨率有了较大的提升，这使得我们作业的精度更加精确可靠。据此，在第三次全国国土调查工作开展过程中，可以采用分辨率大于0.5m的遥感数据信息作为底图，对分辨率为0.5m的遥感数据信息与分辨率为1m的遥感数据信息进行对比（见图2）。

3.2 无人机遥感数据信息获取

无人机低空摄影测量技术是一种比较新型的摄影测量技术， 近年来， 随着我国科学技术的不断进步， 无人机低空摄影测量技术也越来越成熟，无人机低空摄影测量技术逐渐渗透至各个领域，这项技术也在土地调查的测量工作中起到了重要的作用（见图3）。

无人机低空摄影测量技术以获取高分辨率数字影像为主要目标，无人机低空摄影测量能快速获取处理基础性地理数据，为制作区域测绘影像、正射影像及地面模型提供可靠便捷的数据支持，并且无人机低空摄影测量不受气候条件及空中管制的影响，具有机动灵活性较高等鲜明特点。此外，无人机能云下超低空飞行，弥补了卫星光学遥感及普通航空摄影技术的不足。城镇内部土地利用现状调查，采用优于0.2m分辨率的航空遥感影像资料。因此我们利用无人机航拍灵活、快捷、效率高等特点，将所获取的高分辨率数字影像用于城镇内部土地利用现状调查，高分辨率的数字影像结合城镇内部土地利用调查底图，能够方便我们精确的判定城镇内部土地的利用现状，从而实现精准化测量作业。

从无人机获取的遥感影像我们可以比较清楚的判定城镇内部土地利用现状，这对于提高我们的工作效率和节约人力物力有着重大作用。

3.3 GNSS（全球导航定位卫星） 数据信息获取

GPS具有全天候、连续性、实时性的特点，能够快速的提供三维坐标，广泛应用于工程建设中。随着我国科技的迅速发展，CORS系统（见图4）运行成本较低，操作简便且覆盖率较广较强，是工程测量精度高、实用性强的便捷工具，改变了传统测量作业模式，实现测量的工作效率大幅度提升。CORS系统的广泛应用，使得其在第三次土地调查中发挥着重要作用，首先，卫星遥感影像及无人机航拍的影像数据没有相对坐标，直接应用毫无意义，所以必须进行像控点的测量与校正，才能得到具有相对坐标的影像。我们可以利用CORS技术对卫星遥感影像及无人机航拍的影像数据进行影像的控制测量，利用其还能对获得的影像资料进行核查。其次我们还能利用CORS系统对举证地物进行核查，核查其位置、面积、轮廓等，CORS系统对于实现第三次土地调查有重要作用。

3.4 精准化的内外业核查

针对第二次土地调查中诸多问题，同一举证图斑举证多次，同一举证区域相互覆盖，内业重复核查同一地方举证图斑，以及举证位置、角度可靠性问题，使得作业周期加长，作业效率低，没有充分利用社会资源。在这次土地调查中，为实现精准化的土地调查，采用了互联网联合外业举证的方式，并以高分辨率遥感影像辅助判读，这实现了内外业精准化检查，为调查的质量提供了保障，国家以实地举证照片进行内业检查，可靠性高，改变以往反复核查多次的情况。

我们进行土地调查是为了掌握土地的利用情况，内业根据影像是对土地利用的基础判定，外业的实地调查是最真实可靠的。不同的时代，不同的条件，外业的调查方式也不同。1984年那时测绘都是传统的纸图，所以早期的土地调查是地形图结合全野外调绘。随着GPS手持机和遥感影像的出现，土地调查工作由遥感影像图结合外业调查。到现在高分影像的出现，使得第三次土地调查实现了一体化数字化调查。综合判定调查结果是根据外业调查记录与互联网举证照片来得出。

第三次土地调查将实现“互联网+举证”方法，搭建三调调查平台（见图5），搭建的三调调查平台主要分为以下几部分：一是Web端的审核分发系统，二是移动端调查APP。Web端的审核分发系统主要用于对影像照片查看和对调查成果的审核。审核分发系统以网页端的形式将图斑任务下发到调查部门，层层分级，并严格控制权限，形成调查可追溯到人的工作机制，将“互联网+”应用到实际工作中，實现零距离审核，能够进一步增强管理控制力，提高调查工作效率，提升调查质量，降低调查工作成本。移动端调查 APP 主要是在调查阶段，第三次全国国土调查主管人员可经 Web（全球广域网）网页，将卫星遥感数据信息图斑发送给外业调查人员。外业调查人员可采用具备卫星定位、方向传感器等功能的移动手机，根据移动手机APP内图斑显示位置，进行图斑信息采集，同时进行图斑实地GPS坐标、时间、实地照片、举证说明、方位角的拍摄。随后将上述信息以加密举证数据包的形式上传至 Web（全球广域网）网页端，以便国土调查数据审核人员对外业调查信息进行审核校对。

4  结语

开展第三次土地调查，对贯彻落实最严格的耕地保护制度和最严格的节约用地制度，提升国土资源管理精准化水平，支撑和促进经济社会可持续发展等均具有重要意义。第三次土地调查是一项艰巨的国家大工程，三调的进行是有组织、有计划、有规范的进行，需要我们根据外业调查、从影像分析多方面结合起来判定，这个复杂程度大于其他行业。随着3S的发展，3S技术已经成为三调工作的主要方法和手段： RS技术提供了快速、实时的影像资料作为数据源; GPS 可提供地块的精确空间位置;GIS除能对数据进行分析之外，还能建立智能的数据库系统，为土地调查工作提供了强大技术支持的同时，还大大提高了工作效率。这使得我们降低了工作流程、减少了人员、资源、资金的投入，大大提高我们工作效率。3S技术的成熟发展，为我们实现土地调查精准化提供了保障。相信未来的时间里，3S技术将会走向更加成熟的地步，将应用到我们生活的方方面面。

参考文献

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