3S"技术在土地资源管理地理信息系统中的作用探讨
亓震 刘天祺 岳金霖 郑修梁
山东农业大学 山东泰安 271018
土地资源管理技术上的局限性是影响资源管理工作发展的主要因素,近年来,为提高土地资源的利用率,开始针对管理技术进行创新,将信息化的技术手段应用在实际教学中,最大限度利用土地资源。“3S”技术是GPS(全球定位系统)、RS(遥感)和 GIS(地理信息系统)的统称,属于综合技术,为土地资源管理工作的研究创造了广阔的空间。在实际开展土地资源管理工作的过程中,需要明确“3S”技术的作用,分析其应用情况,以此促进土地资源的高效管理。
一、“3S”技术概述
(一)遥感技术
遥感技术是指通过传感器、卫星、无人机等非接触式设备获取地表的信息,并对信息内容进行处理、分析和应用。遥感技术的原理是不同地物对电磁波的反射、辐射以及散射特性存在较大的差异,使用传感器设备接收电磁波信号,并自动生成影像数据,将地表特征较为直观的显示出来[1]。在应用遥感技术时,可以根据土地资源管理的实际需求选择数据的获取方式,例如,卫星遥感,如 Landsat、Sentinel 等,在土地资源管理中可以实现中高分辨率影像的提升,该方式主要被应用在大范围的土地监测工作中,而近地面遥感,可以使用激光雷达以及红外成像技术等获取信息,在土地资源管理的特定项目和场景中具有良好的应用效果。
(二)全球定位系统技术
全球定位系统技术,该技术通过接收至少 4 颗卫星信号,计算接收器的三维坐标以及时间信息,并通过卫星和接收机之间的距离完成位置的计算。该技术在土地资源管理中的应用包括以下方面,一是土地资源的调查和测绘,技术人员可以借助全球定位系统技术完成土地资源边界的测量,确定权属界址点。二是结合地理信息系统技术对土地资源的使用情况进行巡查。全球定位系统技术的优势包括实时、高精度、全天候作业等,但在存在遮挡的环境下进行作业时,其信号可能会受到影响。
(三)地理信息系统技术
地理信息系统技术结合采集、存储、管理、分析以及可视化功能的计算机系统,该技术的核心是空间数据库、空间分析模型等,可以对收集到的数据内容进行处理,将遥感影像、全球定位系统测量的数据进行整合,生成可视化的数据结果。在进行空间分析的过程中,借助地理信息系统技术可以实现叠加分析,比如,分析土地资源利用规划的科学性,是否会影响生态环境,也可以对周边土地价值进行评估[2]。基于这些信息内容生成土地资源管理的信息图像,并构建三维模型,用于后续的管理和决策分析。
二、“3S”技术在土地资源管理地理信息系统中的作用分析
在应用“3S”技术时,需要结合土地资源管理工作的实际情况,制定技术应用的策略,明确“3S”技术在土地资源管理地理信息系统中的作用。
(一)数据采集与更新
在数据采集与更新方面,“3S”技术应用的重要作用主要体现在以下方面,一是建立多源数据采集体系,充分利用遥感技术大范围覆盖的特性,完成大面积土地资源的调查和管理工作,同时应用全球定位系统技术,比如,使用 RTK 测量技术进行地籍的测绘,并借助北斗系统进一步加强信号的覆盖,能够将精度控制在厘米级,更加准确的获取土地资源信息。此外无人机技术的发展也为数据采集和更新工作提供了支持,使用无人机遥感技术,能够对复杂的地形区域进行调查,收集数据内容。二是创新数据的更新机制,以全国性质的国土变更调查为例,应用周期性的遥感监测模式,可以定期获取土地资源信息,并通过信息的对比完成资源管理决策的制定。
同时借助全球定位系统技术实现数据的实时采集,可以将移动端 GPS 设备应用在土地资源的调查中,提高工作开展的便利性,并融合多源数据提高数据信息的准确性。
(二)数据处理与分析
在应用“3S”技术的过程中,数据的处理和分析会更加便利、准确,一是应用数据预处理技术,在使用遥感技术获取影像信息之后,技术人员可以应用辐射校正、几何校正等技术形式,对影像进行初步的处理。并做好监测点的位置设置,分析数据信息是否存在误差问题。为保证不同来源的数据可以实现整合,能够直观展示出土地资源的实际情况,可以基于“3S”技术建立统一的坐标系,并对数据格式转换的过程进行优化。二是应用空间分析方法,叠加分析技术可以被应用在农田界限的划定中,加速农村地区土地资源的流转,明确土地资源的界限。同时需要开展缓冲区的分析工作,在进行土地资源管理工作的过程中,不仅需要获取较为详细的资源信息,还需要明确周边的环境特点,通过划定红线的方式实现周围生态环境的有效保护[3]。三是随着技术的发展,实现“3S”技术应用的智能化可以进一步提高数据处理和分析的准确性。比如可以将机器学习应用在遥感解译中,可以基于深度学习实现建筑物信息以及土地资源信息的自动化提取,并借助大数据分析技术构建监测预警系统,通过智能化平台的建设完成数据分析工作。
(三)规划与决策支持
“3S”技术在土地资源管理地理信息系统中的应用可以为管理工作提供科学的规划以及决策支持。一是支持国土空间规划,一方面,评价资源环境是否具备较强的承载能力。评价区域自身天然具有的、不可流动的资源科学可供利用规模,对本区域经济社会发展需求的最大保障程度。借助“3S”技术可以实现评估工作的智能化进行,依据区域资源禀赋特征和可调入规模的稳定性,以及区域城镇化、产业发展、生态环境保护方面的总体战略,与合理需求规模进行对比,测算出最大可供保障程度,提出相关资源优化配置和保护等工程部署。另一方面,对国土空间开发的适宜性进行分析,评价区域内自然生态环境对本区域经济社会发展所产生的负生态效应所能容纳或者自然消解的最大限度[4]。二是基于“3S”技术的分析结果,制定土地整治规划,根据现阶段农村地区农业发展的实际需求,想要大力建设高标准的农田,而“3S”技术可以应用在建设选址的分析,并对该区域土壤潜力和价值进行分析,建立农业生产的模式,助力农业生产工作的开展。三是基于“3S”技术构建信息化的决策支持系统,对相关土地资源管理政策进行分析和评估,建立分析模型,总结管理政策中存在的问题,从而实现管理决策的优化。
结束语:为提高土地资源管理工作的质量,需要明确“3S”技术的内容和技术要点,将其应用在土地资源管理地理信息系统中。应深入分析“3S”技术的应用作用,确定“3S”技术的应用范围,并根据管理要求采取科学的管理策略。
参考文献:
[1]杨淋.3S 技术在土地资源管理中的应用[J].科学与信息化,2023(10):72-74.
[2]乔晖."3S"技术在土地资源管理中的应用探讨[J].中国科技投资,2022(10):101-103.
[3]李锁刚.浅析 3S 技术在土地资源管理中的应用[J].南方农机,2021,52(12):108-109,114.