缩略图

新型测绘技术在自然资源调查监测中的应用

作者

宋亮

身份证号码:370303198106013914

引言

在生态文明建设与资源高效利用的双重驱动下,自然资源调查监测已从传统单点式测量向全域动态监管转型。我国国土空间开发强度持续加大,传统全站仪、人工巡查等技术因效率低、精度差,已难以满足资源精细化管理需求。新型测绘技术通过空天地一体化数据采集,实现土地、矿产、森林等资源的时空动态感知。

一、新型测绘技术定义与特点

1.1 定义

新型测绘技术是依托卫星遥感、无人机、全球定位系统(GPS)、激光雷达(LiDAR)、地理信息系统(GIS)等前沿技术,构建的集自然资源空间信息采集、处理、分析与应用于一体的现代化技术体系。它突破了传统测绘技术的局限,以数字化、智能化的手段,实现对自然资源全方位、多维度的精准感知。在实际应用中,通过卫星遥感获取大范围地表影像,利用无人机实现局部区域高精度测绘,借助 GPS 和北斗导航系统实现厘米级定位,结合 LiDAR 获取三维地形数据,最终由 GIS 进行数据整合与空间分析,为自然资源调查监测提供科学、准确的数据支撑,助力资源合理开发与生态保护。

1.2 特点

新型测绘技术具备显著特点。高精度方面,LiDAR 技术可获取精度达厘米级的三维地形数据,为地形地貌研究提供精准信息。高效率体现在无人机航测,能在短时间内完成大面积区域测绘,相比传统人工测量效率提升数十倍。高时效性使数据更新周期大幅缩短,卫星遥感可实现对同一区域的定期重访,及时获取资源动态变化。大范围覆盖特性下,卫星遥感可对全球范围进行监测,满足宏观资源调查需求。其产生的数据涵盖影像、点云、属性信息等,数据丰富多样。

二、关键技术类型

2.1 卫星遥感技术

卫星遥感技术是通过搭载在人造地球卫星上的传感器,从太空对地球表面进行探测,获取地物电磁波信息的技术。它依据不同地物对电磁波的反射、辐射差异,实现对地表资源的识别与监测。光学遥感卫星凭借高分辨率成像能力,可清晰捕捉土地利用变化、城市扩张等动态信息;而微波遥感卫星,如合成孔径雷达(SAR)卫星,具备全天时、全天候观测能力,在暴雨、雾霾等恶劣天气下,仍能穿透云层获取地表数据,在洪涝灾害监测、冰川变化研究中发挥关键作用。

2.2 无人机航测技术

无人机航测技术以无人机为飞行平台,搭载光学相机、多光谱相机或激光雷达等设备,对目标区域进行低空摄影测量。该技术具有灵活机动、成本低廉、数据获取快等优势,能够深入复杂地形、人员难以到达的区域开展测绘工作。在矿山生态修复监测中,无人机定期对矿区进行三维建模,对比不同时期的模型数据,可直观呈现矿山地形地貌变化、植被恢复情况,为生态修复效果评估提供数据依据。

2.3 全球定位系统(GPS)与北斗导航系统

全球定位系统(GPS)与我国自主研发的北斗导航系统,均是通过卫星信号实现全球或区域定位、导航与授时服务的技术。在自然资源调查监测中,它们为测量工作提供高精度空间坐标基准。野外调查人员携带 GNSS 接收机,可实时获取自身位置信息,精准定位采样点、标记地物属性。北斗导航系统还具备短报文通信功能,在偏远无网络地区,调查人员可通过北斗终端发送位置与数据信息,保障数据传输安全可靠,在极地科考、无人区资源调查等场景中具有不可替代的作用。

2.4 激光雷达(LiDAR)技术

激光雷达(LiDAR)技术通过向目标发射激光束,并接收反射回波来获取目标的三维空间信息。其工作时,激光脉冲以纳秒级速度发射,可穿透植被冠层,获取地面真实地形数据,尤其适用于地形复杂、植被茂密地区的测绘。在林业资源调查中,LiDAR 技术能够获取森林垂直结构参数,如树高、冠幅、郁闭度等,为森林生物量估算提供准确数据。

2.5 地理信息系统(GIS)技术

地理信息系统(GIS)是对地理空间数据进行采集、存储、管理、分析和可视化表达的计算机系统。将自然资源的空间位置信息与属性信息相结合,借助于空间分析、建模等手段挖掘数据背后规律。GIS 可用于土地管理,包括将自然资源管理相关的土地利用现状、规划、权属等多源数据整合在一起,进行土地用途管制、耕地保护等智能决策;在生态环境方面,GIS 可基于叠加植被覆盖、水质、气象等数据图层,分析生态环境变异性状,为生态保护红线划定、生态修复方案的制定提供科学依据。

三、新型测绘技术在自然资源调查监测中的应用

3.1 土地资源调查监测

土地调查方面,以测绘新技术为主导的新型地图技术可实现快速精准的调查监测工作。卫星遥感测绘技术通过获取高分辨率的卫星图片,对土地利用类型快速识别,在全国土地利用现状调查中,能够根据耕地、建设用地、林地等图斑实现全国范围的精准识别,结合不同阶段的比较对土地利用类型发生的变化进行有效发现。

3.2 矿产资源调查监测

无人机和航天航空测量等新型测绘手段对整个矿产资源管理流程有着重要的作用。矿产勘探期利用卫星遥感图像对不同的岩石识别的不同岩相特征、不同地层和矿化蚀变信息的光谱特征快速筛查找矿靶区、减小找矿范围;航空物探利用高空间分辨率磁测、重力仪航拍资料找寻地下地层、岩性或隐伏矿。采矿期利用无人机航拍技术以及激光雷达技术对矿产进行建模,并能够监测采矿进程的实时动态以及对矿产开采坑壁的安全监测,掌握坍塌危险,从而做到及时预防开采坑壁坍塌。

3.3 森林资源调查监测

在森林资源调查监测工作中,利用新型测绘技术优势突出,无人机搭载多光谱相机,采集森林不同波段植被反射影像信息,通过植被指数计算,可以实现对森林生物量的精准估算与森林病虫害发生的范围、面积的精准测度;无人机机动灵活,可以快速、及时准确为森林火灾提供第一手影像信息,在灾害发生时,及时掌握火场现场相关信息以便决策;LiDAR 可穿透森林植被冠层,获取森林三维结构信息,实现对树高、冠幅、郁闭度等的测量,为森林生态系统和森林碳储量等有关研究提供了数据支撑。

3.4 水资源调查监测

资源环境类。以地球卫星为载体的大范围遥感水域面积监测技术;搭载多种谱段传感器对湖泊等水域遥感反演水质指标叶绿素浓度、悬浮物指标并监测水质情况;通过无人机的测绘与水质传感器实施对局部区域水域的精密监测,对于突发环境事故也可快速、准确获得相关水域污染事故范围、浓度信息。

结语

新型测绘技术已成为自然资源调查监测的关键支撑,显著提升了工作效率与精度,推动资源管理向智能化迈进。但在技术国产化、数据融合及智能分析等方面仍存挑战。未来需聚焦技术创新、标准统一与跨部门协同,深化多技术融合应用,让新型测绘技术持续赋能自然资源科学管理与生态保护,助力行业高质量发展 。

参考文献

[1] 李凯. 新型测绘技术在自然资源调查监测中的应用[J]. 科技创新与应用,2025,15(16):184-187.

[2]陈可曦.浅谈新型测绘技术在自然资源调查监测中的应用[J].测绘与空间地理信息,2024,47(07):93-95.