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遥感技术在土地开发中的关联

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作者:王晓玲 单位:宁夏回族自治区农垦农林牧技术推广服务中心

1前言

土地是人类生存之本,是一切财富的源泉。土地利用现状能科学地反映土地受自然、经济社会等多种因素制约而形成的土地利用的现实状况。随着科技发展,空间信息和空间数据逐渐被人们所认识,3S技术集成为国土资源管理提供了有效的高科技手段,它不仅可为土地管理工作提供及时的基础信息,而且可以对土地信息进行综合分析,应用前景非常广阔。宁夏引黄灌区位于宁夏中北部,包括自流灌区和扬黄灌区,总面积8625.91平方公里。其中自流灌溉土地面积5960.36平方公里,包括青铜峡灌区和沙坡头灌区。扬黄灌区土地面积2665.54平方公里,包括固海灌区,固海扩灌灌区、盐环定灌区、红寺堡灌区、陶乐及月牙湖扬水灌区。灌区属于温带大陆性气候,降水稀少,蒸发强烈,多年平均降水量180-220毫米,蒸发量1000-1550毫米。区内沟渠纵横,灌排系统完善。2009年农业引水量64.5亿立方米,耗水量35.9亿立方米。是典型的没有灌溉就没有农业的地区。随着宁夏引黄灌区的发展,灌区内粮食总量由1949年的1.6亿公斤增加到2009年的22亿公斤。以占全区1/3的耕地面积,生产了全区3/4的粮食。土地开发整理是实现耕地总量动态平衡的重要方法,也是实现社会经济可持续发展的重要途径,随着社会工业化和城市化的快速发展以及自然灾害的威胁,土地开发整理也日趋紧迫,但是土地开发整理是一项复杂的系统工程,原土地详查时的技术手段,编绘的图件速度慢、精度低,工作效率十分低下,跟不上土地利用总体规划修编等相关工作的需求。总之,传统的作业方式已远远不能满足其发展需求,于是我们就把近年来新兴的一门边缘学科--3S应用到了其中,实践证明,3S技术在土地开发整理中的充分应用,极大地提高了这项工程的精度和效率。

23S技术的特点和土地开发整理的必然联系

2.13S技术的概念及特点3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的有机结合,是目前对地观测中空间信息获取、更新、分析及应用的三大主要技术。RS(RemoteSensing)指遥感技术,是目前对地观测中空间信息获取、更新、分析及应用的三大主要技术,在应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。它侧重于信息的收集与提取。GIS(GeographicInformationSystem)是指地理信息系统,地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,运用系统工程和信息科学的理论,科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据,以提供管理、决策等所需信息的技术系统。它侧重于数据的处理、分析与应用。GPS(GlobalPositioningSystem)是指全球定位系统。GPS-RTK测量技术具有实时、快捷、精确、操作简便等特点,特别是其观测站之间无需通视,全天候作业,观测时间短等优点,在确定控制点和空间坐标中是其他常规测量技术和设备所不具有的优势。

2.23S在土地开发整理的特性技术特点:项目区确定、规划设计、工程建设、工程监理竣工验收、整理后的产权调整、整理后评价等各个环节技术性要求都很强。动态性:随着时间的推移,土地利用情况和社会经济状况的变化,土地整理的具体内容与任务也会各不相同,土地整理本身就是一个不断健全完善和发展的过程。系统性:一是表现在土地整理的对象土地本身就是一个很大的生态系统;二是土地整理各个环节的工作相互影响、互相制约,是一个系统性的工作。综合性:综合运用土地规划、农田水利、工程预算、工程建筑、计算机技术等各学科知识;涉及到土地、农业、林业、水利、交通、气象环保、水保、物价、财政等多个部门。土地开发整理是一项对土地权属和土地的用途,布局、结构等进行全面调整的综合技术措施,它涉及大量的空间数据和属性数据,传统的作业方式想要完成这些工作就要耗费大量的人力、物力、财力和时间,而3S技术正好具备土地开发整理所需的技术要求,所以我们就把3S技术相互结合,综合应用到了土地开发整理当中。

33S技术在土地开发整理中的综合应用

3.13S技术在土地开发整理中的应用分析3S技术是一个强大的技术体系,它不仅可为土地管理工作提供及时的基础信息,而且可以对土地信息进行综合分析,它的应用领域十分广泛,在土地开发整理上的应用也日趋完善,土地开发整理工作涉及到很多方面,综合利用3S技术解决了传统方法的弊端与难题。RS术能直观、清楚地为项目立项、申报、审批提供数据基础和现实依据;为进一步规划设计提供详实、准确的技术依据。GPS的定位、导航技术能直接RTK上方便地进行野外测量、记录、成图;应用于前期踏勘、中期规划设计、施工、管理、后期验收等环节;可减少人为干扰因素;在任何地点、全天候、高精度准确定位;有助于创新设计理念,改进设计方法,优化设计模式,提升设计水平。GIS技术,在土地开发整理过程中方便实现数据的分析、查询、统计、报表功能,及时对规划设计进行有效分析,土地利用数据库建设中数据录入主要通过外业实地数据采集、数据筛选、数据质量初检、属性数据分类、数据分层及处理工艺来完成,同时实现数据成果共享与综合利用。

3.23S技术在土地开发整理中的应用分析对于土地开发整理而言,3S技术可以从空间性,时间性和系统性方面为其提供强大的技术支撑。空间性:土地的空间地域性是其固有属性,这个属性决定了某个区域的土地就要配以相应的代号、地类和坐标、高程信息,传统的方法做起来会相当麻烦。而利用3S技术,通过野外采集点的信息和内业校正,数据入库主要包括矢量数据、DOM数据、元数据等数据入库。最后进行系统运行测试。就可轻松获得这个区域的所有相关信息。时间性:土地开发整理的另一个特性就是时间性,其整理的周期与农作物的生长周期的关系非常紧密,这就要求土地开发整理的时间非常紧迫。3S技术正好解决了这一难题,规划设计中稍有变更它也会随之快速更改,时间效率可以说是传统方法的几倍甚至几十倍。系统性:土地开发整理还是一个系统性的工作,其从头至尾会牵扯大量复杂的系统工作,如规划设计、地类面积统计、填挖土方量计算等等,而3S技术也是一个有机的结合,其通过取长补短、灵活运用,可以解决土地开发整理中大量而复杂的工作。

3.33S技术在土地开发整理实际工作中的应用我们就以长山头农场在这次进行土地开发整理为例,阐述一下3S技术在实际工作中的具体应用。我们应对其做以下工作:a)项目分析和资料的准备首先我们要分析项目区位置、水文、地质、地形等因素,明确项目区的整理范围(即项目区的拐点坐标)及其权属性质,把整理范围和其他规划相套合,确定项目区是否跟其他规划内容相重叠,如果重叠就要除去,然后确定其最终范围;其次我们就要准备项目区内土地利用现状数据资料和高精度的正射影像图,如果有条件的话可以选用航拍影像图。b)实地踏勘和外业勘测准备好土地利用现状数据和影像图后,为了保持数据库成果的现势性,就必须选择快捷有效的方式来更新数据库,以实现真正意义上土地利用数据库的动态时效性,为此我们选择利用土地管理部门的影像图来提取土地变化信息,以满足土地设计规划数据的需要,实现动态更新利用GIS软件制作实地踏勘所用图纸,同时利用GPS-RTK仪器进行外业勘测。在实地踏勘时,要对项目区内现状存在的问题做记录,确定出不动工的地类,同时在图纸上做出初步的规划设计;外业勘测要对整个项目区现状进行1:5000的地形测量和工程测量,同时要测出沟渠上的建筑物位置和沟渠纵横断面,以便于内业设计。c)内业规划设计和报告的编制完成实地踏勘和外业勘测后,就要转入到内业设计和项目报告的编制当中,首先要对外业勘测的成果进行整理,根据整理出的数据进行规划设计:1)依据测得的高程点生成等高线,测算所需平田整地土方量;2)根据项目区内现状的高程布置新开沟渠,规划田间路、生产路和农田防护林,同时设计沟渠纵横断面及其建筑物;3)采用GIS软件统计项目区的土地利用现状表、土地利用结构调整表和新增耕地表,这三张表所用地类的面积都必须是净面积(即各种地类面积减去在其里面的线状地物的面积)。在ArcToolbox模块中,用项目区界线裁切(clip命令)现状数据中的线状地物和地类图斑,然后在ArcCatalog模块中进行拓扑处理,在线状地物和地类图斑的属性表中分别增加面积字段和净面积字段;其次在ArcToolbox模块中用Intersect命令将线状地物和地类图斑套合,将套合后的线状地物进拓扑处理,在ArcMap模块中用套合的ID号统计线状地物面积(面积=长度*宽度)。最后在ArcMap模块中加载线状地物和地类图斑,在地类图斑层上右击选择JoinsandRelates命令,用统计出的线状地物的面积表链接线状地物和地类图斑,选择同一个ID号,地类图斑的净面积就等于毛面积减去其链接的线状地物的面积,然后取消链接。d)成果资料的制作和检查验收完成各项基础工作并检查完之后,我们就要用GIS软件制作各种成果图件,准备评审验收。

4结论

与前景总之,随着3S技术及计算机技术的飞速发展,3S技术在土地开发整理中的应用使这项工作实现了快速化、准确化、经济化必将成为今后土地开发、管理日常工作中经常采用的技术方法,也是信息化社会发展的一个必然结果,在对土地开发整理工作的要求越来越高,3S技术发展的越来越成熟必将成为土地开发整理的重要技术手段。3S技术集成化发展必将成是“数字国土工程”的有力的技术保证,这项技术在将来的土地管理中会各自发挥不可替代的作用。