农村土地整治中GIS的作用

摘 要：本文介绍以遥感技术为基础建立三维GIS平台的过程，该平台使农村土地整治工程实现了可视化、数字化、模拟化，并且能够协助国土管理部门实施科学的设计、管理与成本控制。阐述了三维GIS平台建设的数据准备、平台构建方法以及平台应用在农村土地整理各环节所体现的优势。

关键词：GIS； 农村土地整治

土地资源是人类赖以生存和发展的物质基础。为维持耕地数量的动态平衡，改善农业基础设施建设，国家与地方政府积极开展了农地整理工程。随着空间信息技术的发展，GIS凭借着空间分析功能与数据的管理功能已广泛应用于资源环境的管理。农村土地整治是区域规划的重要一环，是建设社会主义新农村的重要组成部分。科学的农村土地整治对土地利用规划、管理以及领导决策起到积极的推动作用。如何科学地进行农村土地整治，是摆在土地整治工作部门的一个重要课题。随着遥感技术的日益成熟，基于遥感技术的三维GIS在农村土地整治工作中的作用日益彰显。通过遥感技术加工制作的各种图件是土地资源综合整治和科学规划的重要依据，而且可以节省大量的人力、物力和财力。三维GIS可以使决策者直观地了解、掌握农村村落位置布局、道路走向、土地利用分布情况，使土地整治变得科学化、模拟化，还能对农村土地整治工程实现动态监测。

一、三维G IS的构建

在计算机软、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用，以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统称为GIS。使用三维数据描述地理对象，即所有的对象都通过三维立体坐标（X、Y、Z或经纬度与高程）进行表示。三维GIS除了可以直观地再现真实的三维场景外，还可以将规划设计结果置入虚拟的三维真实场景中进行方案比选，其更重要的作用是可以进行各种空间分析，为管理、规划和决策提供科学的数据分析基础。

1、真实场景数据准备

DEM是构建三维可视化场景的重要基础资料，也是生产DOM数据的基础。因此生成高精度的DEM，即制作一定区域范围内规则格网点的平面坐标（X、Y）及其高程（Z）的数据组成的数据集，并从数学上描述该区域地貌形态的空间分布。因此，DEM对构建真实三维场景和可视化分析至关重要。DEM生成方法有：基于地形图等高线和高程点内插法，即对地形图进行扫描、纠正、矢量化等高线和高程点及重要地物，构TIN生成DEM；基于卫星影像立体像对及航摄影像数据通过全数字摄影测量系统生成，即购买卫星影像立体像对或进行测绘航空摄影、像控测量、空三加密、特征线采集，构TIN生成DEM。通过计算机采用一定的算法，能方便地将DEM数据转换为等高线图、透视图、晕渲图等。其精度可以通过所生成TIN的密度控制，再采用线性内插法生成DEM。为保证最后生成的DEM实现缝拼接，生成的TIN要进行DEM接边，如需提高精度，只要减小网格之间的距离，进行多次调整即可。如下图所示：

2、三维GIS的构建

真正的三维空间GIS必须支持真三维矢量数据和栅格数据模型及以此为基础的三维数据库。而有了关键的DEM数据库，结合原有的地形数据库、地名数据库以及高程数据库，生成数字地面模型（DTM），同时加以必要的解说字幕、配音，以及音乐混响效果映衬使其效果满足人们对地理信息产品的高品位需求。

二、三维G IS在土地整治中的应用

1、三维GIS辅助土地整治规划管理

利用获取的DEM等基础地理数据和已获取的三维建筑物模型、道路模型、树木模型、地下输水防渗管道数据及相关的数据库，在网络环境下建立三维GIS。常规测量方法获取的数据，都是从点、线观测着手，待汇集大量资料以后才能描述一个地区的基本特性，且不具有可视性。模型的建立能帮助土地整治管理和规划设计人员对各种整治方案进行可视化设计，并为最终决策者提供科学有效的帮助，使规划审批工作变得更为科学、直观、快捷，能迅速作出科学、合理的土地整治方案。同时该模型具有以下功能：三维交互式浏览漫游、三维搜索查询、空间量测统计计算、坡度分析、淹没分析、安全分析等。利用三维GIS，可以直观地分析指定地区的地理信息特性，真实地反映地物之间的关系，便于及时发现不合理的规划布局，真正做到田成方、树成行、路相通、渠相连、旱能浇、涝能排，并对各种设计方案进行三维比对，以确定最佳方案，为建设社会主义新农村提供科学决策平台。

2、基于三维GIS的工程量预算和成本控制

根据三维GIS，可以方便地计算出土地整治的挖填方量，道路、沟渠的地面长度，铺料厚度和材料投入，还可以通过三维GIS的地物模型进行拆迁补偿预算及拆迁工程量预算，同时可以方便地监测工程的施工情况，大大提高成本预算的科学性和高效性，避免盲目决策，有效地指导了投资的合理分配，为道路设计、施工建设提供科学的技术保障。利用该系统可以大大缩短外业测量的工期，减小了劳动强度，降低了测量成本投入，保障了人身安全，而且所获得的数据也是传统外业测量无法比拟的。同时该系统不仅能整体体现出工程的规划设计情况，还能再现道路建设中各个时期的情况。可视化能帮助决策者更为直观地了解道路的整体情况和运行能力，因地制宜地设计各条道路，真正实现村村通，为建设社会主义新农村作出合理的预规划。还能进行坡度分析、安全分析等，尽量减少急转弯等不利于驾驶的路段设计。总之，该模型为工程设计、施工、管理人员提供了形象直观的操作方式，而且遥感数据可以其他测量手段无法比拟的更新速度优势，适时地提供丰富的数据源，及时地发现哪些道路需要加大整治力度，能有效提高农村土地整治的效率及效果。

三、结语

农村土地整治能增加有效耕地面积，改善农业生产条件和农村生活环境，促进土地集约利用，增加农民收入，改善农村居住和生态环境等，是一项长期的系统工程，内容多，涉及面广，受到各级党委、政府高度重视。三维GIS平台为土地整治中涉及农田、村庄、道路的规划设计、资金预算等提供了科学的整治方案，为建设资源节约型、环境友好型的社会主义新农村提供了重要的技术支撑。

参考文献：

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[2]凌成星，林辉，薛晓坡，等.高分辨率遥感图像与DEM结合的三维地形可视化[J].林业调查规划，2008，（4）.

[3]张祖勋，张剑清.数字摄影测量学[M ].武汉：武汉大学出版社，2009.

作者简介：方印（1986-），男，四川西昌人，西南民族大学管理学院硕士研究生，专业：土地资源管理，研究方向：土地规划；苟畅，（1989-），女，四川成都人，西南民族大学管理学院硕士研究生，专业：社会保障，研究方向：劳动保障与人力资源管理。