3S技术在土地资源调查中的利用

2026/1/20 12:46:55

航空数码遥感新技术可广泛应用于生产更新大比例尺土地利用图件,如1∶500、1∶1000、1∶2000比例尺专题图,非常适合于小城镇、村庄和大型厂矿企业的土地利用信息快速获取。现阶段,在一些土地类型复杂的城乡接合部、精度要求更高的专题调查区域,当SPOT-5数据不能达到技术要求或精度要求时,航空数码遥感新技术的引入,无疑是对以SPOT-5数据为主要遥感信息来源、内外业相结合为主要调查方法的全国第二次土地调查的有力补充。

Ⅱ·GPS空间定位技术

GPS作为一种全新的现代定位方法,已逐渐在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器。20世纪80年代以来,尤其是90年代以来,GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合,在空间定位技术方面引起了革命性的变化。GPS用同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间,从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部广域差分,从事后处理扩展到实时准实时定位与导航,绝对和相对精度扩展到米级、厘米级乃至亚毫米级,从而大大拓展它的应用范围和在各行各业中的作用

全球定位系统(GPS,globalpositioningsystem)是利用人造卫星进行点位测量导航技术的一种,它具有全能性,全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位、定时的功能,能为各类用户提供实时、精密的三维坐标、速度和时间数据。

GPS技术在土地资源管理中的应用GPS作为一种全新的现代定位方法,已经逐渐在越来越多的领域取代了常规仪器。GPS系统包括三大部分:空间部分—GPS卫星星座;地面控制部—地面监控系统;用户设备部分—信号接收机。GPS由21颗工作卫星和3可备用卫星组成,他们均匀分布在六个相互夹角为60度的轨道平面内,即每个轨道上有四颗卫星。卫星高度离地面约20,000公里,绕地球运行一周的时间是12恒星时,即一天绕地球两周。

GPS定位的基本原理:GPS定位基本原理是利用测距交会确定点位。

GPS定位方法可以分为绝对定位和相对定位。GPS相对定位也叫差分定位,工作组有一台基准站GPS和一台或多台移动站GPS组成,基准站是已知准确大地的点,在此假设GPS天线和移动站GPS同时接受卫星观测量,并有基准站计算出误差改正数,传递给移动GPS并对移动站GPS观测量进行差分修正,获得移动站GPS的定位数据。

GPS误差造成GPS定位误差的因素有很多,如由于卫星轨道变化以及卫星电子钟不准确以及定位信号穿越电离层和地表对流层是速度的变化等引起的误差。

GPS在土地资源调查中的应用

随着GPS技术的发展和接受机价格的进一步降低,GPS已被广泛应用于包括土地资源调查在内的资源调查各个领域。在GPS在实时状态下,精度已经能够达到厘米级。这种被称之为实施动态测量技术,已被新西兰规定权威机构确定为低级测量的一种合适方法。实际上GPS作为一种成熟的数据采集级数,无论是在采集精度、作业速度适应性还是在数据质量等方面,都市能够满足土地资源调查数据采集的要求。

在进行GPS测量时,要注意一下一些问题:

1要确定GPS的定位精度是否满足测量的精度要求,如对宅基地的测量,精度需要达到厘米级。

2对不规则区域或者路径的测量,需要确定采样原则,采样点的选取不同,会影响到最后的测量结果。

GPS具有简单,易用,全天候,不受通视条件限制等优点,它被广泛应用于野外数据采集。GPS数据对遥感信息还有一个必要的,有益的补充。它可以和遥感一样成为土地信息系统的数据源。对于小面积的或突然发生地有较大影响的变化,卫片上反映不出来或者没有必要用遥感手段来确定。这样就可以利用GPS接收机,在野外很方便的获取变化区的数据,并对动态监测数据库更新。这一点在地籍测量及其数据更新中尤为重要。

Ⅲ·GIS在土地调查创建数据库中的应用 0 引 言

地理信息系统(GIS)作为一门多学科相互交叉的新兴技术,正随着社会信息化的进程发挥着越来越大的作用。在城市规划、勘测、国土、市政设施、管线、邮电、交通等行业得到了广泛的应用。尤其是近年来Internet/Intranet技术的发展和成熟,已极大地影响和改变了我们的工作和生活方式。随着全球可持续发展研究的深入,对人类赖以生存的生态环境系统,特别是土地监测方面研究已受到越来越广泛的重视。

GIS具有强大的信息存储、管理、加工处理、空间分析及输出功能被应用于各种领域。在第二次土地调查中的土地动态监测中,具有对空间与非空间数据的采集、处理、分析、输出等功能,实现对土地利用动态变化状况的及时、准确跟踪和了解,并对遥感图像、地图、统计数据源的空间数据库进行动态分析,用来对影响土地利用状况变化的相关宏观因子在空间及数量上的动态变化特征和规律及其对土地利用状况变化的敏感性进行分析。同时,对基于不同时期的土地利用专题图进行时间序列分析,经比较、判别、归纳,获得其与影响因子间的内在关系,从而为土地利用覆盖变化及荒漠化的预测、预警提供指导性依据。 随着我国城乡经济的发展,土地利用现状发生了很大的变化,利用信息技术对土地利用现状和变化信息进行科学化、自动化管理,是提高土地资源科学规划,合理开发土地资源,保证耕地总量动态平衡,实现土地资源管理现代化和服务社会化的重要保证。土地利用更新调查数据库建设是国土资源信息化建设和地籍信息系统建设的重要内容,数据库的建成可为各级土地管理部门的土地利用变更调查、土地综合统计、耕地保护、建设项目用地管理等提供基础数据支持和技术服务。土地利用更新调查数据库的建设,将提高土地利用变更调查数据准确性和及时性,从根本上解决土地利用现状图更新问题。

1 目的及技术方案

土地利用更新调查数据库是具有信息管理、综合分析和评价功能的数据库,为各级土地管理部门的土地利用变更调查、土地综合统计、耕地保护、土地分类、土地确权、登记发证、面积量算、建设项目用地等管理提供基础数据支持和技术服务,并实现自动化管理。基本技术方案是:以统一的信息化标准和规范的建库设计方案为标准,充分利用全球定位系统、卫星遥感技术,以土地详查、历年土地变更资料为基础,进行实地土地利用更新调查、土地权属调查,结合室内判调,用GIS技术建成土地利用更新调查数据库。

2 资料利用

建库可利用的资料有:现势性好的1∶10000标准分幅的正射影像图;标准分幅1∶10000的数字线划图;1∶10000,1∶25000,1∶50000土地利用现状详查成果基础图件;使用最新行政区域勘界线、GPS数据和近期的卫星影像数据。为了保证数据库的质量、成果的可靠性和工作底图的正确选用,必须对各种已有资料进行质量和现势性的全面分析和评价,如图件的出版年代、图幅的分幅、比例尺、坡度尺、坐标系统、高程基准等数学基础,以及区域所处地理位置底图的验收质量结论等信息,都要准确把握

3工作内容

具体工作分内、外业两部分,外业包括实地调查:各级行政区域界的调查与核实;土地所有权和使用权界的调查,土地利用现状分类调查。内业工作包括:图形扫描矢量化、属性录入、文档资料的整理制作,建立地域土地利用更新调查数据库,质量检查。

3.1地类及权属调查

地类的更新调查:依据工作底图对地物进行实地调查、室内判读,同时参考区域土地详查、行政界线和权属资料,依据《全国土地分类》将地物正确归类,在工作底图上正确判绘各地类要素及图斑,并赋以相应码;新增地物的补测采用判读法、目视内插法、距离交会法、GPS法及利用近期的25mSPOT卫星影像图,将新增地物补测在工作底图上,同时加以草图说明。地物调绘线状地物有:河流、道路、林带、沟渠、田坎等并量取必要的宽度,精度要求符合《土地利用更新调查技术规定》,各种比例尺工作底图进行严格接边。

3.2权属调查

以数字正射影像图为基础图件,参照土地详查资料进行实地调查核实,在工作底图上标绘双方确认或经政府裁定的界线,标明界线的走向、界址点、相邻权属单位、地形地貌环境、界线所属图形类别等相关信息,绘制土地权属界线图;对权属双方指界不一致时,由上一级政府组织协商或裁决;土地情况较复杂的(如农村土地)可采取先进行面积量算后作权属认可,保证调查质量和速度。

4 数据库建立 4.1资料预处理

对外业的调查资料进行检查及预处理。要求资料完备、正射影像图符合精度要求和满足采集条件、线状要素连续、图斑闭合、接边及各要素齐全等。预处理是对数据的检查、补足、修改,必须满足数据采集要求。对重大问题须在图历簿中记载,以备查改。

4.2土地利用调查更新数据导出

从传统测绘产品到数字化制图,从全新4D基础地理信息产品生产模式再到空间数据基础设施建设,数字化技术的飞速发展极大地丰富了空间数据的产品内容和形式,信息化社会对地理空间信息的应用深度和广度提出了越来越高的要求。地理空间数据的采集方式是多种多样的。有野外方式的全站仪、GPS、电子平板等,有航测遥感方式的数字摄影工作站、解析测图仪,也有原图扫描方式的矢量化系统,更有直接采用GIS软件或CAD软件的。因此,最好将各种不同数据采集软件的数据成果转入到统一的数据加工环境,按照统一的技术规范进行数据加工,形成完整、统一、规范的数据成果,这样的数据成果才能作为通用的地理空间数据集为各行各业的应用提供共享服务。根据以上原则,最后把数据转为SHP通用格式。

下面给出了在Geoway3.5数据加工平台上结合卫星影像进行数据编辑的技术流程:

4.3矢量数据采集

建库精度:投影、分带方式、高程基准、平面坐标系统等数学基础采用国家统一标准,以数字正射影像图为工作底图,图廓及方里网为计算机理论坐标值自动生成,数据采集前,选择控制点和内图廓点及公里格网点对栅格数据进行几何纠正,保证它的几何精度,并使矢量数据更趋近理论值。

矢量数据采集包括两部分:图形数据和属性数据采集,采用屏幕矢量化方式。扫描后正射影像栅格图的亮度、清晰度等必须符合数据采集的要求。

图形数据矢量化包括水系、道路等有宽度属性的线状地物,居民地、工矿设施、植被、未利用地的地类界,各级行政界线及争议界,零星地物和注记等,可利用近期相应基础测绘成果,在数据库工程文件中转入道路、水系、居民地、名称注记等要素,并进行地物的适应性调整。从相应调查资料中提取土地利用图斑多边形,建立拓扑关系。各类要素采集要遵循地物符号的定位法则,图形要素的采集依照《建库标准》分层进行,同时对各主要层进行细分,以达到不同图形要素清晰,满足建库需要。

属性数据采集建立在实地调查的地类属性基础上,一般是通过库体所遵循的分类编码、图层、实体等进行自动转换,然后通过几何图形的相对位置关系确定权属;对少量特殊的情形进行人工干预。

4.4面积量算


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