精准农业与3s技术范文

精准农业与3s技术篇1

关键词：“3S”技术；土地资源；管理；应用

中图分类号 F321.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）19-136-02

我国国土资源丰富，幅员辽阔，但是由于人口众多，人均占有量较少，而且土地资源为不可再生资源，一旦规划、利用、管理不到位容易造成土地资源的浪费与破坏，特别是农业耕地的使用、保护和红线的控制，这不仅影响着中华民族几代人的生存与发展，还涉及经济、社会、人类、生态等多方面因素的和谐共处与可持续发展。传统的土地资源信息采集、存储、计算的方式以及更新和管理的模式已经不能适应当前土地资源规划、保护与发展的速度。因此，为了更加合理、有效、充分、精准的对土地资源进行管理，应将先进技术引进土地资源管理的工作中，“3S”技术则作为土地资源管理的重要工具和技术手段在土地勘测、调查、管理、规划、建设、使用、监督、检查等过程中以及农业耕地保护的过程中发挥着重要的作用。

1 “3S”技术的功能

“3S”技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography informationsystems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是一种综合性较强的技术，其可以全方位、立体、快速、精准的对地上、地下进行资源勘测、环境检测、能源调查，并且可以通过相应的数据变化和图形图像进行空间分析和动态处理、数字制图等，是较为先进的、操作性较强的空间探测技术。技术操作人员在土地资源管理工作中，可以充分利用“3S”技术对土地综合信息的采集、分析、处理、表达、传播和应用的功能，提高对土地资源，特别是耕地的利用与管理。

1.1 RS的功能 RS遥感技术主要功能是摄影、扫描、传输、处理，主要用于地区环境质量监测、气候气象变化观测、植被资源分布调查、交通路线网络布局以及旅游名胜景区的位置分布，气候效应的调查等。其主要是根据不同物体对波谱产生不同响应的原理利用遥感器接收地层表面的各种物质发出的不同电磁波，然后在从高空或外层空间探测地面物体性质，对地面事物进行识别，形成信息反馈到设备上进行工作，可获取大范围的信息，获取信息速度快，周期短、信息量大，且具有快速处理庞大数据的功能。

1.2 GIS的功能 GIS地理信息系统主要功能是将采集的地理信息按照类别、级别、层级进行有序的组合、分析，并且还可以按照使用者的要求进行重组和再分析，时刻对动态的数据进行信息检测，具有输入、查询、检索、修改、输出、更新、分类、分析、检测、存储、处理、数据编辑等功能。空间查询与分析是GIS的核心，具有空间拓扑叠加分析、空间模型分析等功能。其最突出的性能是可以将所获得的信息在电脑的地图上进行准确的显示，具有可视化、直观性的功能，并且还可以通过信息总结其中的规律，并得出所需要的结果。GIS是地理学、环境科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的一种专业性、操作性、智能化较强的地理信息管理计算机软件系统。

1.3 GPS的功能 GPS全球定位系统主要功能是提供点线面三维坐标，主要应用于土地测量、土地规划利用、土地基础数据调查、土地类型分布、摄影测量、野外考察以及军用或民用航空飞机、船舶、汽车等运输工具的导航与定位。定位精度达到厘米级被称为实时动态测量（RTK）技术，具有全方位、全天候、高精度、自动化、高效率的特点，是由空间星座、地面控制和用户设备共同组成的三维导航与定位系统。

2 “3S”技术在土地资源管理中的应用

2.1 RS的应用 RS主要应用于农林业资源分布的调查、土地资源各种类型的利用以及使用现状调查等基础地质工作，如农林业用地种植情况（土墒情况、病虫害、肥力、作物长势、产量评估、农作物产量和分布、合理施肥以及播种和农药喷洒等）、土壤成分和性质分布检测、矿物地质资源的分布、工程、地震、灾害、地区地质以及矿物、水文的地质地况综合调查、土地资源恶化（沙化、盐碱化、干旱、洪涝等）、森林资源建设、规模、规划、发展的调查等。这些功能的应用使土地资源管理工作者可以及时、有效、精准的了解土地资源的情况，掌握耕地的使用情况，提高农业用地的效率，加强田间技术管理、控制和降低农业种植成本，还可以在地面条件受限和自然条件恶劣的情况下如沙漠、沼泽、高山峻岭等地方作业，不受地理、气候、自然等因素的影响与限制，减少人工作业的难度。同时还可以依据数据进行合理的规划、设计，为农林业进一步发展奠定基础，促进农业合理化调整，为各种土地类型的用地提供合理的分配比例和规划方向。

2.2 GIS的应用 GIS主要应用于地籍管理、土地市场管理、土地使用权利归属、土地规划编号、土地资源评价、属性信息和空间信息管理，可以对土地这种非可再生资源进行资源调查和利用规划以及动态检测，便于土地资源管理者准确的掌握国土资源的使用情况，同时还避免了大量纸质材料的查找、堆积、陈旧、失真等弊端。土地资源管理的相关部门还可通过此项技术合理的城市基准地价和土地分等定级信息，便于土地公开透明的管理，而且一系列的数据还可形成土地市场管理非常重要的参考系数，提供规律性较强的管理途径，实现土地管理的网络资源、数据和应用信息共享。

2.3 GPS的应用 GPS主要应用于土地资源的外业调绘和土地利用特征、数据、用地范围变化数据的采集，绘制土壤样品点位分布图、地籍测量、勘测定界、查处非法取土位置、确定土地开发复垦整理地块位置，检查与核实使用开发的位置是否与申报相符、变更土地利用现状图等。在使用的过程中需要确定GPS的定位精度是否能够满足测量的精度要求，还要在对不规则区域或路径的测量时，确定采样原则，以避免采样点选取的不同，对测量结果造成直接的影响。在地籍测量过程中，GPS的应用就显得尤为突出，其不仅可以对小面积或突发性的变化及时的做出反映，而且在野外工作还能够便捷地获取变化的区域数据，并对动态监测系统数据库进行实时更新。

3 结语

总之，“3S”技术在土地资源管理中的应用，一是可以促进国家土地资源管理工作逐渐走向智能化、信息化、科学化、动态化、速度化；二是可以通过高新技术的综合分析评价和模拟预测，为城市或区域规划、管理与决策、国家土地政策的制定、推行与落实提供可靠的数据支持；其次，在耕地面积大量减少的土地资源使用现状下，“3S”技术的使用可以在加强耕地保护的前提下，确保耕地总量动态平衡和基本农田的使用，确保耕地的数量与质量，协调人地关系，避免对农业发展和人类生存的威胁；其三，“3S”技术还可以加强电子政务管理，提高工作效率，节省人力资源。

参考文献

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精准农业与3s技术篇2

Abstract: Nowadays, the practice of urban agriculture is all over the world. Either in development country or developing country, the urban agriculture becomes important style of agriculture produce and urban development in this area. Beijing, the capital of China, has its own unique terrain and the mountains-area account for 62%.In order to develop urban agriculture better we must explore a new way which fits for this unique terrain. The present of ditch-area economy brings new idea for developing Beijing mountains-area meanwhile 3S technology makes the idea become the true. The concept of ditch-area economy, 3S technology and the effect of 3S technology in developing ditch-area economy are described in detail in this paper. Finally, we can verify that the application of 3S technology in ditch-area ecological planning, the management of ditch-area geographic information and 3D virtual reality expression is the important factor for development of ditch-area economy.

关键词: 沟域经济;3S技术;生态规划;地理信息管理;三维虚拟现实表达

Key words: ditch-area economy;3S technology;ecological planning;geographic information management;3D virtual reality

0引言

沟域经济是北京市在农业区域经济、流域经济基础上结合北京山区农业发展基础与特点提出的崭新概念。近几年来,为实现山区经济的循环快速发展,北京市推出“沟域经济”发展模式,并在多个区县试点进行了探索和实践。所谓“沟域经济”[6-8]就是以山区沟域为单元,以其范围内的自然景观、文化历史遗迹和产业资源为基础,以特色农业旅游观光、民俗文化、科普教育、养生休闲、健身娱乐等为内容,通过对沟域内部的环境、景观、村庄、产业统一规划,建成内容多样、形式不同、产业融合、特色鲜明的具有一定规模的沟域产业带,以点带面、多点成线、产业互动,形成聚集规模,最终促进区域经济发展、带动农民快速增收。

北京市山区占市域总面积的62%,过去的山区矿山开发为首都城市建设做出了贡献,同时也极大地破坏了山区的生态环境和自然景观,造成了水土流失、植被和地下水系破坏等负面影响。所以关闭矿山,进行山区生态修复、森林健康经营、小流域综合治理、土地适宜性评价、景观生态规划布局、等成为沟域经济发展的首要解决问题。

近年来,以“3S”技术为代表的地球信息科技的突飞猛进,为沟域经济管理工作的发展带来了新的机遇,“3S“技术在该领域的发展将呈现广阔前景。

1“3S”技术概况

“3S”是遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)这3项相互独立又相互支持的新技术的总称,它们是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。

遥感(RS)可以提供多时相、多分辨率和多谱段的各种遥感数据,其高分辨率的遥感影像可以达到1 m左右。利用RS影像,可以迅速得到几周前甚至几天前的最新更新数据,成本低、数据真实准确。通过处理分析最后提取和应用有关对象信息,是一种高效的信息采集手段,对于空间数据的确定有特殊意义,在规划设计中可以提供高分辨率的数据源。

全球卫星定位系统(GPS)主要用于为所获取的空间目标及属性信息提供实时的、快速的空间定位。GPS作为确定空间位置的主要手段,以其速度快、精度高、不受气候和通讯条件的影响,具有全天候、布点灵活、作业方便等优点,因此作为RS图像的精纠正等具有不可替代的作用。

地理信息系统(GIS)是指在计算机技术支持下,对空间信息输入、查询、运算、分析、表达的技术系统。利用GIS可以把社会经济、人文等信息与反映地理位置的图形信息有机地结合起来,从而使复杂空间问题的科学求解成为可能,提供决策服务。GIS技术可以解决海量空间数据的显示和管理问题。利用面向对象的大型数据库技术,不仅可以解决海量数据的存储与管理等问题,也解决了多用户编辑、数据完整性、数据安全机制等许多问题。

2“3S”技术与沟域经济

2.1 “3S”技术在沟域生态规划中的作用沟域经济的发展离不开沟域生态科学合理的规划。没有规划的经济只能造成资源和金钱的浪费。沟域经济生态规划要处理的核心是沟域的生态问题,即人类与环境的关系,其目的是求得人与生态的和谐共存、互惠共生。凭借“3S”技术其快捷和精确的空间信息获取能力、强大的动态预测功能、全面的区域综合分析功能以及高度的可定制性,能够对生态系统内部多元信息的获取、传输、分析、处理、反馈起到有效的辅助作用,从而为生态宏观调控、规划决策等提供全方位的信息服务。使得规划者可以更加高效准确的了解沟域生态与环境变化[4]。

全球定位系统(GPS)在沟域景观生态规划中的主要作用是对航空照片和卫星像片等遥感图像进行定位和地面矫正,遥感数据在精度上还不够,因此需要GPS 辅助矫正。

遥感(RS)在规划过程中的主要作用是识别地物,在大范围的规划中使用遥感数据,可以省时省力。 根据卫星像片所呈现的图像,得到规划对象总体的基础数据(如植被空间分布图、水系分布图),这样就大大减少了实地调查进行数据采集的工作量。有了基础数据以后,就可以根据需要,加工得出专业上需要的数据。

可选取最近几年的高分辨率SPOT或TM影像图、地形图、林相图及GPS野外调查的数据作为数据的来源。利用ARCGIS软件对遥感数据进行几何校正,空间增强和辐射增强等处理,将GPS在地面调查的样点和植被类型显示在视窗上,利用AOI选取模板进行训练,根据制定分类体系划分景观类型,对训练模板的可能矩阵进行评价,结合已有资料和野外调查数据,以目视解译和外业调查的结果为辅,对分类效果进行评价检验并根据评价结果进行监督分类,将分类后数据经过聚类、统计过滤除去一定面积的斑块,在ARCGIS中进行数字化,生成各景观类型的多边形矢量数字文件,建立拓扑关系后,生成各类景观专题图,对各区进行统计,得到景观分类图和各种景观类型专题图,在此基础上,对数据进行综合分析,然后对沟域地形图进行数字化并生成数字高程模型DEM,为沟域景观因子的选择和遥感数据的叠加奠定基础。

运用地理信息系统[23](GIS)原理及技术利用ARCGIS软件进行分析评价。在沟域景观生态规划中主要用到叠置技术,对多种类型的空间数据同时进行各种相关运算,系统化的分析评价。此外动态分析和模拟,通过对不同时段所得到的遥感数据进行分析,监测和分析沟域景观的动态过程[2-3]。

在对沟域进行景观生态规划时应该遵循以下原则:(1)整体性原则:充分利用3S技术和系统方法原理论,协调各类型景观同整个区域景观关系,实现整体上的协调发展;(2)尺度原则:从沟域景观单元出发,考虑沟域景观的规模、破碎化等因素,根据其合理的尺度规模进行界定;(3)自然景观优先原则:在保证经济、信息流畅的同时,充分尊重自然生态过程,保护一些具有生态价值的基础上,利用两个主要影响因子即主成分载荷,从土地的利用现状、沟域景观空间分布以及地质地貌和土地利用类型出发,结合外业调查和实际沟域景观格局现状,对北京沟域进行景观生态规划。

2.2 “3S”技术在沟域信息管理中的作用网络技术的高速发展使地理信息系统应用范围更加广阔,目前在城市规划、土地管理、交通、电力等领域得到广泛应用。地理信息系统具有采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据等功能,利用“3S”技术构建沟域经济[11-13]地理信息平台,将全北京市沟域生态规划状况以数字化地图方式呈现,使人们可以方便的实现浏览、查询、分析等功能,构建沟域经济效益属性数据库,对沟区经济收入统计、核算、报表输出,实现经济效益的动态分析。

WebGIS,就是基于Internet技术的地理信息系统(GIS),随着Internet技术在全球范围内的飞速发展和人们对地理信息系统(GIS)的应用需求,利用Internet在Web上空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和强大的分析功能,对沟域各种资源深入挖掘,运用空间分析的功能,从宏观上指导沟域经济规划方案,使得资源发挥最大优势,创造最大的效益。WebGIS是基于浏览器/服务器模式的地理信息系统,因此,WebGlS不但具有大部分乃至全部传统GIS软件具有的功能,而且还具有利用Internet优势的特有功能,即用户不必在自己的本地计算机上安装GIS软件就可以在Internet上访问远程的GIS数据和应用程序,进行GIS分析,这是发展WebGIS服务沟域经济的最大亮点,因为,沟域区域用户多是农民,基于农民的文化技术水平等因素,使用Internet向沟域用户提供沟域现状信息、专家指导方案、同时也可以收集用户反馈的建议信息。

系统基础地理空间数据主要是各年中高分辨率的遥感数据,大面积区域可用中等分辨率遥感影像,而针对某一特定沟域则需要高分辨率遥感影像。为了实现地理信息的真正共享和开放性,利用Intnernet技术,建立包含丰富的空间拓扑关系的数据库,可采用面向对象数据库模型,实现地图的自动录入和校对,可以节省大量的人力、物力和财力,促进沟域经济系统WebGIS服务应用的推广。采用面向对象数据库管理GIS数据,可以实现复杂数据类型的描述,数据间关联语义的管理等等。

利用WebGIS技术构建北京沟域经济地理信息系统[14-18]是为了实现都市农业的信息化发展的大目标,更是为了促进北京市沟域经济的快速、健康的发展。运用其空间信息量测与分析、统计分析、地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲分析、决策支持等功能,深度挖掘可开发区域资源,建设出更多有创意有价值的项目,不断提升区域经济的发展品质和潜力,创造更多经济、文化和生态价值。

2.3 “3S”技术在三维可视化模拟中的作用沟域经济发展涉及的的沟域景观模拟、建筑物模拟、地下管线的3D显示、道路桥梁的三维景观实体以及地形地貌显示等,都强调了三维信息以及三维景观实体间关系的表达,对这些建设项目的三维空间信息进行处理、分析和挖掘来实现项目状态的现势数字三维可视化表达,可以更加准确真实地表示现实中沟域建设的发展情况,而这些数字三维表达都需要通过虚拟现实技术来实现。

虚拟现实[19-22],或虚拟实境(Virtual Reality),简称VR技术,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般,及时、没有限制地观察三度空间内的事物。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统,虚拟现实的最大特点是:用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作,改变了过去人类除了亲身经历,就只能间接了解环境的模式,从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。另外,虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉可视化形式产生一个适人化的多维信息空间,为我们创建和体验虚拟世界提供了有利的支持。

建立模型所需要的大场景三维数据,主要是指沟域范围地形地貌的三维数据,主要是高分辨率的遥感影像,如分辨率为0.61米的QuickBird等,叠加数字高程模型图(DEM),生成三维地形数据;对于沟域范围内的道路、桥梁和建筑物等三维数据,可以通过数字摄影测量技术获取立体像对的方法,也可以通过三维激光扫描测量系统集合全站仪进行地面测绘获取空间坐标和高程;对于树木和雕塑等以点形式存在的地物,通过GPS采集地物的坐标;建筑物及树木的纹理通过拍摄大量照片来获取。分别对沟域建筑物、地形、天空、树木进行场景建模,使其能形象的反应真实场景,最后明确场景的层次关系,完成沟域三维可视化模拟。

信息技术的应用是都市农业现代化的客观要求和发展趋势,尤其虚拟现实是计算机技术农业应用的更高境界,都市农业信息产品将会成为今后服务“三农”的新产品。

3“3S”技术在沟域经济发展中的前景

沟域经济概念提出后,几年来,有力推动了京郊山区经济的发展,对于农村产业结构的调整起到了积极作用。但是,由于这一理念还处于初步实施阶段,所以存在一些问题。现在我市对沟域的开发利用不仅数量不多,质量也不高;在所开发经营的沟域中,缺少整体把握和规划,随心所欲,没有长远打算,资源综合效能不高;环境破坏、水体污染等现象也很明显。因此,在沟域经济发展上,必须整合各种资源和生产要素,制定科学有效的沟域生态规划方案,在保护好生态环境的同时,实现效益最大化。

“3S”技术集RS、GPS、GIS为一体,在沟域高分辨率遥感影像获取、沟域地形精确定位、沟域地理信息管理、沟域三维可视化模拟等方面发挥了巨大作用[9]。随着遥感技术的进一步发展,将会出现更加高清度的遥感影像图,对于沟域的地形研究将更加准确;GPS导航技术的革新和测绘仪器的进步,将使沟域空间定位更加精确;地理信息系统的发展将使系统功能更加全面,在沟域生态规划、适宜性评价、生态价值评估和沟域环境动态监测、流域治理等方向可以快速准备的进行评定,以解决当前沟域经济发展中缺乏合理规划、环境污染、生态破坏等问题;计算机虚拟技术的发展将使沟域三维化更精确、更逼真,人们可以不用实地去考察就能在一台计算机上对整个沟域的规划设计一目了然。

在“3S”技术的科学手段支持下,着手对沟域资源进行系统摸底调查,对具备一定发展条件的沟域进行发展规划设计,拿出具体的开发方案。通过“统一规划,政府扶持,集体塔台,农民主体和社会参与”这样一种模式,建设内容多样、产业融合、特色鲜明的沟域产业带,逐步把我们山区建成生态环境良好、基础设施完备、绿色产业兴旺、社会事业发达、山川景色秀美、人们生活安康的新山区[24-31]。“沟域经济”正把北京山区变成生态环境良好、基础设施完备、绿色产业兴旺、社会事业发达、山川景色秀美、人民生活安康的宜游更宜居的圣地。而“3S”技术通过Internet传播给更多的人,服务于更多的人,用信息技术中的新技术促进首都城乡一体化总体目标的早日实现。

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精准农业与3s技术篇3

关键词：3S，农村宅基地，权属调查，地籍测量

中图分类号：P2 文献标识码： A

随着科学技术日新月异的发展以及城市建设步伐的加快，对城乡接合部等基础测绘资料的覆盖范围与准确性也提出了进一步的要求。现有的农村宅基地资料的不规范、不完整以及传统的地籍管理模式已相对落后。所有这些都迫切需要采用新的技术和管理手段来重新测绘农村宅基地范围，做好土地权属登记发证工作。

而近年来3S技术的迅速发展，采用高新技术手段提供的信息获取、处理与分析和利用手段，在农村宅基地权属登记发证中得到日益广泛的应用。为贯彻落实国土资源部《关于进一步加快宅基地使用权登记发证工作的通知》（国土资发〔2008〕146号）文件精神，采用GPS-RTK、RS与GIS相结合的3S技术手段调查测绘农村宅基地权属登记发证工作已成为一种必然趋势。本文笔者根据自己多年从事农村宅基地权属登记发证的相关工作经验，对基于3S的农村宅基地项目建设的方法与流程进行了探索分析，希望能对广大从事农村宅基地权属登记发证工作的技术人员有一定的借鉴作用。

1 GPS、RS与GIS技术

遥感RS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS有机地结合在一起来应用，统称为3S技术。

RS是当今空间信息获取和更新的一个非常重要的手段和工具，用RS技术获取信息有范围广、速度快、信息广的特点，且RS信息中有GIS所需的空间信息和属性信息，故RS与GIS相结合是必然的。又由于RS应用中地面采样、导向、定位是以全球定位系统作为有力工具的，RS和地理信息系统的发展，在城镇地籍调查、农村宅基地测绘、导航和其它动态定位及数据采集系统的应用中，全球定位系统扮演着重要的角色。所以，以GIS为核心的3S技术的集成，构成了对空间数据实时进行采集、更新、处理、分析及为城镇地籍调查、农村宅基地测绘等各种实际应用提供科学的决策咨询的强大技术体系[1]。

3S技术的结合根据实际需要而定，具体有以下三种结合方式：

(1) GIS与GPS的结合

利用GIS中的电子地图和全球定位系统接收机的实时差分定位技术，组成全球定位系统+地理信息系统的各种电子导航系统，用于城镇地籍调查、农村宅基地测绘、交通、警车定位，车船自动驾驶等。

(2) GIS和RS的结合

对于各种GIS，RS是重要的信息源和数据更新的重要手段，同时GIS可以提供RS图象处理所需的一些辅助数据，以提高RS图象的信息量和分辨率，从而提高RS图象处理和解译的精度。

(3) GPS、RS与GIS技术的整体结合

集GPS、RS与GIS技术的功能于一体，构成高度自动化、实时化和智能化的GIS系统，是城镇地籍调查、农村宅基地测绘等空间信息适时采集、处理、更新及动态地理过程的现势性分析与提供决策辅助信息的有力手段。

2 作业精度

2.1 高程精度

（1）对于平坦房屋密集建筑区，高程注记点相对于邻近控制点的高程中误差不得大于0.15m。

（2）其它地区的高程精度以等高线插求点的高程中误差来衡量；等高线插求点相对与邻近图根点的高程中误差应满足表1要求：

表1 等高线插求点相对与邻近图根点的高程中误差

地区分类 平地 丘陵地 山地 高山地

高程中误差(等高距) ≤1/3 ≤1/2 ≤2/3 ≤1

（3）地形特征点必须测注高程点，高程注记点间隔不大于15米。

（4）建筑区、道路中心适当测注高程点。

2.2 地籍界址点精度

界址点相对于邻近控制点的点位误差和间距超过50米的相邻界址点的间距误差不超过表2的规定；间距未超过50米的界址点的间距误差限差不超过下式①计算结果。

ΔD=±（mj+0.02mjD）--------------------------- ①

式中：mj----相应等级界址点的点位中误差（cm）；

D----相邻界址点间的距离（cm）；

ΔD----界址点坐标计算的边长与实量边长较差的限差（cm）。

表2界址点精度及适用范围

界址点类别 界址点对邻近图根点的点位误差(cm) 界址点间距允许误差(cm) 界址点与邻近地物点关系距离允许误差(cm) 适用范围

中误差 最大误差

一 ±5.0 ±10.0 ±10.0 ±10.0 点位明显且实地能准确测定的界址点

二 ±7.5 ±15.0 ±15.0 ±15.0 点位隐蔽或实地不能直接准确测定的界址点

3 总体结构图

基于3S的农村宅基地项目建设的总体结构图，如图1所示：

图1基于3S的农村宅基地项目建设的总体结构图

4 项目实施

4.1 权属调查

（1）、权属调查的任务

农村宅基地权属调查的任务是按照权利人申请，根据权源资料对宅基地范围、界线、界址、权属性质、用途等情况进行实地调查、记录并经相邻各方认定，填写宅基地地籍调查表，为地籍测量打下基础，为发放证书提供具有法律效力的调查文件和凭证[2]。

（2）、调查的方法

农村宅基地权属调查分为两部分。一是现状农村宅基地使用情况调查，调查每户使用的范围、位置、门牌、结构四至、用途等，进行实地勘丈，绘制草图，四邻在草图上签名摁指印。不管其使用的合法性，主要是摸清每户宅基地使用情况，为以后的土地管理提供依据。二是针对农村宅基地土地使用者的申请，对土地使用者、土地座落、宗地位置、土地权属来源、权属界线、界址、门牌号、四至、用途等情况进行核定，出具审核意见，是否可以受理、其享受的面积等等。技术部门根据地籍测量成果绘制宗地图、出具面积表和地籍调查表，以农村居民点或村为单位把地籍调查表领回，让每户村民在本宗签字摁指印，村委盖章确认。权属调查成果经土地使用者认定，为地籍测量、权属审核和登记发证提供具有法律效力的文书凭据。

调查单元：以每一宗宅基地为调查单元。宗地即被权属界址线封闭的地块，对人居住的建筑物范围进行调查，包含村民附属的建筑物占地。

4.2 地籍测量

(1)．内容

农村宅基地地籍测量包括地籍控制测量和地籍碎部测量。农村宅基地地籍控制测量为地籍图图根点控制测量，建议根据不同区域项目的具体情况采用不同的图根控制点，本文基于广西区域采用地形图测绘时布设的图根控制点[3]。

(2)．任务

（1）测定农村宅基地土地权属界线、界址点坐标和其他地籍要素的平面位置。

（2）绘制农村宅基地地籍图、宗地图。

（3）农村宅基地宗地面积量算与统计。

(3). 地籍碎部测量

农村宅基地地籍碎部测量是地籍测量的重要组成部分，它在农村宅基地权属调查和地籍控制测量工作以后进行。

农村宅基地地籍碎部测量主要内容：测定宅基地界址点位置；制作基本地籍图；求宗地面积；制作宗地图。

1）、地籍图施测方法：

全站仪测绘法:在控制测量的基础上，采用全站仪在实地测量各种地籍要素的数据，同时配绘草图。作业流程为：① 数据采集：利用全站仪获取有关的地籍要素信息数据（在设测站施测前，应注意检核控制点的精度，全站仪检测的后视点相对于GPS控制点的点位中误差不超过2㎝，存储在相应的记录介质上或直接转输给数据处理设备的过程，如果内部点无法观测的点，应在解析法测定的点控制下根据几何关系进行常规丈量法；② 数据处理：采集得到的数据，经过通信接口及通讯软件传输给计算机，然后经过预处理软件处理（本工作采用南方数据传输软件与南方cass2008成图系统），将数据转化为DWG格式，最后计算出各宗地的面积，绘制地籍图和宗地图等；③ 成果输出：经过数据处理之后，输出地籍测量所需要的各项成果。如果采集的界址点为地物特征点，其精度已按照地籍测量精度要求施测，可直接使用，不重新施测。

2)、农村宅基地地籍图绘制

Ⅰ、根据权属调查和地籍测量的数据结果，采用计算机辅助成图。

Ⅱ、农村宅基地地籍图的内容

① 自然村居民地范围轮廓线、居民地名称、居民所在的乡镇、村名称、居民地所在农村地籍图的图号。

② 居民地内公共设施、道路、球场、水塘、晒谷场和地类界等。

③ 宗地权属界线和宗地号，房屋建筑结构和层数，宗地权利人名称，利用类别和宗地面积。

5 结束语

3S技术的应用为农村宅基地测绘提供了新的数据采集手段。灵活性强、精度高的全球定位系统技术，多时相、多源的RS数据，以及地理信息系统的缓冲区分析等空间分析处理能力已经在城市地籍调查与农村宅基地权属登记发证工作中发挥着日益重要的作用。

本文将3S技术相结合的新技术、新方法应用于农村宅基地权属登记发证工作中，是信息化社会发展的一个必然结果，随着科学技术的不断发展，以3S技术相结合的测绘技术手段，将会变得日益重要。

参考文献

[1] 罗名海．3S技术的发展趋势与在城市规划中的应用前景，地理空间信息．2004,8,Vo1.2No.4

[2] 章合运,吕颖洁.新农村建设背景下农村宅基地使用权流转模式的构建[J].农村经济,2008.

精准农业与3s技术篇4

关键词：3S；集体土地确权；调查数据；数据库

中图分类号：F301 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0028-03

3S技术是指遥感（RS-remote sensing）、全球定位系统（GPS-global position system）、地理信息系统（GIS-geographic information system）三大技术结合的总称。3S一体化技术已经成为土地调查的一个重要手段应用于国家土地调查、全国土地利用遥感监测。此外，3S技术在地理国情普查和监测、资源调查等多项业务当中也起到了相当重要的作用。

为贯彻落实《中共中央国务院关于加大统筹城乡发展力度进一步夯实农业农村发展基础的若干意见》（中发2010[1]号），全国各市县开展了集体土地确权登记发证工作。笔者参与了广东省揭西县农村集体土地确权发证全过程，下文将详细介绍3S技术在该项目中的应用，并对过程中出现的若干问题提出了相应的解决方法或建议。

1 3S技术的特点

在3S技术中，RS可以全天候、大范围快速获取大比例尺、多光谱的影像数据；GPS可以实时、高精度、便捷的获取位置信息；GIS则通过对获取的各种空间数据进行集成和分析，能够方便的得到空间信息、分析数据等。广义的3S技术包括空间信息获取、传感器和信息探测、图形图像处理、空间定位、动态监测、信息管理与存储、预测评价与决策分析等。3S技术的集成，不仅可以发挥各自的特点，同时在对地观测、空间定位和空间数据集成分析形成完整的体系结构。

2 项目实施的技术方法

本项目利用遥感影像制作工作底图，依据实地调查得到的界线绘制在底图上，通过内业整理得到权属界线。基本流程如图1。

经过外业调绘得到数据经过内业处理，与原有的土地利用数据、线状地物地类数据等进行整合，得到集体土地所有权空间数据库，由数据库导出宗地图及各种图表资料，基本满足了项目需求。

3 遥感技术的应用

3.1 遥感技术的优势

遥感技术的发展，让大范围、高分辨率、多时相、多光谱遥感影像在许多领域起到了重要作用。在本工作中，高分辨率的遥感影像包含了大量的地物信息，能够最直接、大范围、全面地表现地物的形状、大小、走向和位置关系。对于有明显标记的拐点和走向可以高效的确定界址线，大幅度减小了工作量，同时结合GPS技术，对于在影像上较难判断的拐点可以较快地完成定位和绘制权属界线。

3.2 遥感影像的处理和使用

由县国土资源局提供高分辨率正射影像图，对影像图进行校正、镶嵌、裁剪等处理，依据地籍区划分工作范围。完成遥感影像的预处理之后，将影像图依据地籍区或地籍子区制作外业调查底图。在开展权属调查时候可以在有清晰界址线走向的底图上进行勾绘，并做好权利人名称、宗地号、界址拐点地物以及界线类型等记录，为下一步建立数据库做准备。

4 GPS技术在权属界线调查测绘中的应用

随着GPS技术的飞速进步和应用普及，它在各类测量中的作用已越来越重要。当前，利用多基站网络RTK技术建立的连续运行卫星定位服务综合系统（Continuous Operational Reference System，缩写为CORS）已成为城市GPS应用的发展热点之一。CORS系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。网络RTK是一种新的常用的GPS测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，极大地提高了外业作业效率。

农村集体土地权属调查主要是将集体土地的权属依据一定的界线划定落实到农民集体、村集体或乡镇农民集体。通过权属调查，查清每宗地的权属、坐落、界线、面积以及用途等内容，将调查得到的图件、表格等数据进行登记造册，为建立管理数据库、发证和统计分析做数据基础。

揭西县农村集体土地权属调查采用多种方式结合的方法，首先将获取的影像资料制作工作底图，然后将得到的底图和相关资料下乡与界址线两方村民组织代表一起对界址线进行判图和踏勘。接着在踏勘路线拐点有明显特征地物处标记作为界址点，连线形成界址线，同时记录特征点地物、界址线类别等数据。最后内业将数据汇总上图，形成初步的宗地图。

在特征点和界线不明显的地方，利用手持GPS接入广东省CORS系统或者利用GPS-RTK等技术手段测定界址点坐标，并绘制界线走向草图。内业将测定的坐标数据，叠加到数据库自动生成界址点位。当实测点的连线与相关地物影像比对出现不吻合时，以地物影像作参考，适当加密折点。

5 所有权数据库的建设和应用

5.1 GIS技术的特点

GIS技术应用广泛，能够处理海量的空间图形、属性数据，同时具有编辑、分析、模拟等功能，能够处理时间、空间、三维、分布式等数据。土地权属涉及的图形数据和非图形属性数据比较丰富，图形与属性数据适合分开管理，但是两者必须有一个连接关系，由这个连接关系可以进行来自图形或属性的一系列空间查询。通过建立查询关系，可以实现宗地图形的编辑、权属信息的更新、数据汇总分析等功能。

基于GIS技术的强大功能，根据工作需求选取MAPGISK9所有权建库软件作为数据库的搭建平台，该平台不仅能够支持多数据源、多种编辑方式，同时能够处理海量的遥感影像。通过该平台提供的数据库建设系统，可以方便地对宗地图形、权属信息以及原始图斑数据等进行整合处理，构建完整的所有权数据库管理系统。

5.2 所有权数据库建设和应用

所有权数据库建设主要涉及行政界线、宗地图形、地类图斑、线状地物等图形和属性，采用新的19位宗地代码对宗地进行编号，使用统一的土地分类代码对土地使用现状进行赋值，通过数据库标准的要求对各图层的属性字段进行编辑和完善，以适应所有权数据库的建设。数据库的建设按照分类处理、整合处理、成果输出三大方面进行。如图2。

依照这个三个过程开展工作并不是一蹴而就的，需要在工作当中不断的总结和发现问题。

进行反复的修改和完善，如在进行数据编辑过程中发现图形拓扑错误、发现权属名称有错等问题，应该就问题而进行检查和完善。

对已经完善的数据库进行图形和属性检查，建立所有权管理系统。使用标准模板导出地籍图、宗地图、地籍调查表、坐标表等，通过空间分析汇总各地籍区的土地利用分类面积汇总表作为数据库成果。将宗地图、地籍调查表等材料公示无争议后由宗地权属方及邻方在宗地图及地籍调查表上签字盖章，作为登记发证的重要材料。

项目在实施过程中一些细节上的要求不明确问题也是比较突出的。虽然对于项目的技术要求等作业单位和业主单位都是比较明确的，但对于具体的细节问题，例如需要上交哪些材料，各个图件，统计表格等制作成什么样式，哪些材料需要代表签字，需要上交哪些材料等在实际工作中经常出现不确定性，导致作业单位出现不同程度的返工、窝工、制作材料作废等情况，造成很多不必要的人力和资源浪费。

为了更好的完成项目，作为作业单位不仅要认真学习作业规范和设计书，进一步提高3S技术在项目开展过程中的使用效率，还要提高新技术、新方法的学习和使用能力。比如在处理界线走向描述数据时，可以结合CASS软件对宗地界址线进行赋值，采用自动化批处理技术快速地得到相关表格。

6 结语

3S技术始终贯穿于项目开展的整个过程，遥感技术提供了多光谱高分辨率的影像图，覆盖全县的高清影像图能够直观清晰的表现出地物形状、位置，便于村民小组代表及作业队伍进行界址线的划定，同时在后期完成的数据库及形成的宗地图中，都可以通过影像图直观地确定宗地范围。不仅从技术上实现了图形清晰、界线清楚，也能够减少争议和界线描述模糊不清的问题。GPS技术能够在测区范围内建立高精度的控制网，在地籍测量中实现了高精度、快速获得界址拐点坐标的功能，极大地方便了作业人员的工作，提高了效率。通过GIS技术实现了图形和属性数据的整合，不仅能够在图形编辑、属性编辑和空间信息处理有了强大的表现，同时经过空间分析得到的各种图表数据能够及时、快速地获得宗地信息、各种登记发证材料和分析数据。

通过3S技术的有机结合，能够在涉及大范围、海量空间数据和属性数据的收集、整理和分析获得高效率、高质量的成果。随着3S技术的发展，国土资源管理的水平将会更加高效和便捷。

参考文献

[1] 赵长福，赵长娟，孙萍萍.浅谈3S技术及其应用[J].科技论坛，2007，（7）.

[2] 宗金娥.农村集体土地确权发证工作思路及对策[J].现代农业科技，2012，（17）.

精准农业与3s技术篇5

【摘要】  文章讨论了民族药资源研究的现状及调查中存在的问题。对民族药用资源调查的新方法——3s的概念、特点及其应用优势进行了阐述，并列举了一些3s技术在国内外资源调查中的实例。3s方法在民族药资源调查上的应用必将为今后民族药资源的来源、保护与可持续利用提供更加广阔的应用前景。

【关键词】  民族药用资源; 资源保护与可持续利用; 3s技术; 长势监测与估产

3s技术是遥感技术(remote sensing, rs)、地理信息系统(geography information systems, gis)和全球定位系统(global positioning systems, gps)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成地对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术[1～3]。

民族药资源与中药资源同是我国医药发展的物质基础。胡锦涛总书记在党的17次代表大会上强调：“要扶持中医药和少数民族传统医药事业发展”。发展的前提是保护现有的民族药用资源，其中资源本底调查和种质资源研究又是资源保护的基础。开展民族药资源调查，采取3s等新技术、新手段，建立民族药资源数据库、珍稀濒危药用物种库、资源蕴藏量等体系，可以制定出更为科学合理的资源保护与开发利用政策、措施，可以为引种驯化、民族药栽培提供依据，可以提高效率及更为科学、准确地获取资源调查的相关数据[2，3]。

1 我国民族药资源现状与存在的问题

1.1 我国民族药资源调查现状我国有着丰富的民族药资源，在现代医药覆盖全球的今天，民族医药这一古老的祖国医药学仍以其独特优势而显示出强大的生命力。建国以来，我国分别于20世纪50年代、70年代和80年代进行了3次较大规模的药用资源调查工作。最近一次规模最大的药用资源调查始于1983年，调查结果显示全国12 807 种药用资源中，85%属于民族药用资源。民族药材的需求量、产量及主要产区分布等与二十多年前相比发生了巨大变化，野生民族药资源、药材质量以及品种数量等都发生了巨大变化。野生药用资源的开发在造福人类的同时也给资源的保护与可持续利用带来了沉重压力。因此，实现少数民族药用资源的有效保护和可持续利用迫在眉睫，急需重新对民族药资源进行调查成为现代民族药学的一个热点问题[4]。

1.2 我国民族药用资源调查中存在的问题民族药资源来源复杂、种类繁多、分布广阔、功能多样、形成周期不确定、蕴藏量处于动态变化、药用部位各不相同，成为药材的年限又长短不等，其分布零散，存在于各种不同的地域和环境中，而蕴藏量的调查又涉及农业、林业、牧业、渔业和地矿等不同部门，所以情况非常复杂，从而造成资源蕴藏量不明确，资源调查困难，产量难以估测。因此，全国民族药资源调查是一项巨大的系统工程，涉及领域广泛，工作量大，周期长，需要多部门、多学科、多层次的配合协作。传统的民族药资源调查采用的是野外实地调查与药材资源历史资料的系统整理结合，进行综合分析，确定每种民族药资源的蕴藏量和产量[4]。以上调查方法受主观因素影响较大，缺乏科学性。传统的民族药资源的调查主要集中在民族药品种调查，珍稀濒危动植物品种及代用品调查，民族药资源的种类、分布，常用药材的蕴藏量和采收量等静态描述上，而民族药资源受种类数量变化、生态环境变化和群落演替规律等的影响，是一个动态变化的过程。

2 3s技术在自然资源调查中的优势

随着3s技术的不断发展，将遥感、全球卫星定位系统和地理信息系统紧密结合起来的“3s”一体化技术已显示出更为广阔的应用前景。目前3s技术在植被资源调查、作物产量估测、环境质量监测、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、生态规划、灾害监测与预报等方面得到广泛应用。例如：美国用卫星分析前苏联小麦产量的准确率可达97%，加拿大研究估产马铃薯产量的可靠率达90% 。高清竹等[1]利用遥感和地理信息系统技术研究了藏北地区1981～2004年24年间的草地的变化过程。由此揭示了3s技术具有监控植被变化的能力，特别是具有对重点地区生态演变的快速直观、可量化的辨别能力和生态风险的反映能力[5～8]。

动态监测是3s技术应用的一大特征，因此，利用3s技术建立动态的民族药资源调查方法对民族药材栽培和种植具有指导意义。但是由于种种原因在民族药资源调查的研究和应用中较少。将rs、gis、gps 3种独立技术中的有关部分有机集成起来，构成一个强大的技术体系，必将为民族药资源调查研究提供更为简便快捷的方法。利用3s技术对民族药材进行资源调查，简化程序，不再全部实地野外调查，只抽取部分明显地段进行建标，降低了成本和劳动强度;并且3s技术具有的视野宏观、动态监测等特点，还能减少人为误差，能提高数据的客观性、科学性、准确性。因此，将3s技术应用于民族药资源调查和动态监测、产量估测及趋势预测等领域，与传统调查方法相比有着不可比拟的优势[5，7]。

3 3s技术应用于民族药资源研究的思路和方法

3.1 3s技术为民族药用资源调查的提供了新思路利用3s技术建立覆盖全国、体系健全、遥感与地面结合、能长期稳定运行的民族药生产与资源动态监测系统，为民族药研究提供基础性和支持性信息，是广大药学工作者关注的问题。目前，在建立重点民族药资源数据库方面，可以利用3s技术的优势，并与以往的调查方法结合，快速了解民族药的分布区域及分布面积。并且遥感技术可以有效地管理具有空间属性的各种资源信息，对各种民族药分布及其蕴藏量进行快速和重复的分析测试，便于指导民族药保护和民族药种植，明显地提高工作效率和经济效益。在建立珍稀濒危药用物种及资源蕴藏量的预警监控系统方面，可以利用3s技术快速监测珍稀濒危药用民族药的分布面积及产量的年际变化，建立预警系统。

3.2 3s技术为民族药用资源调查提供了可靠的方法3s技术在农业和林业资源调查中的许多成功经验都可以借鉴到民族药资源普查工作中，但是民族药资源调查特有的许多特殊性使得问题变得复杂。由于我国药用植物资源种类繁多、生境各异，分布面积广，确定其分布和面积相对栽培民族药要困难和复杂得多。例如，茯苓是一种寄生在红松类植物根部的一种菌类常用民族药材，在不同地区分布的海拔高度也不同。具体可以先将红松分布区域的地形、地貌通过gis将红松生长的地理信息进行描述，根据rs确定红松的分布区域，结合传统的样方渊查，计算出茯苓在红松中接种的比例，这样就可以确定茯苓的生长分布区域并推算出茯苓的蕴藏数量。

近年来，我国药材栽培技术发展迅速，但我国药材资源仍70%以上的品种来自野生药材。野生民族药材资源调查的方法以现场调查、路线调查、访问调查和野外样方调查技术为基本方法，结合引进3s技术和计算机数据库等现代技术方法进行调查，根据不同药材的特性实施合适的调查统计方法。遥感技术结合统计及卫星遥感调查分析、地理信息系统技术、数据库技术等对栽培民族药材的资源调查上已取得初步成效。例如，陈士林等[5]利用遥感技术对人参种植区域的人参种植面积进行调查，建立了人参资源遥感调查的技术路线和方法，并通过抽样调查对人参进行了产区面积测算和估产;美国fda研究显示，由于紫杉醇的开发，导致了全世界红豆杉资源的严重破坏[8]，由以上研究可看出应用3s技术进行民族药资源的宏观调查具有充分可靠性和可行性。

3.3 利用3s技术可对民族药资源进行长势监测及估产在民族药用资源保护与可持续利用研究中，长势动态监测已成为一项十分重要的工作。利用rs、gis能够对民族药资源环境质量的变化进行动态的监测，及时发现情况景象预警;建立民族药资源环境空间数据库，管理、分析和处理大量的环境数据，高效地汇总、汲取有用的决策信息;通过建立若干环境演变模型，模拟区域民族药资源环境变化状况及发展趋势;提供多种形象、及时、准确、直观的信息。例如，李建龙等[6]在新疆阜康县大量“天-地”资料观测基础上利用3s技术和生态系统分析方法，实现了利用3s技术系统准确监测新疆阜康县草地农业资源动态变化，其估产精度达到75.8%以上。利用遥感技术的优势结合gis和gps等系统，构建出不同条件下作物生长模型和多种估产模式，把上述因素信息引入模型中，借鉴农作物估产的成功经验，进行民族药产量估产，便能估算出大面积民族药的产量和实时监测民族药生长态势。

4 小结

综上所述，3s技术已初步应用于民族药领域。作为一种先进和有效的工具，3s技术已被越来越多的药学工作者所了解。遥感的广泛应用，使民族药资源的调查、监测原来没有和不能实现的方法有了可能，也使民族药调查变得容易操作。特别是遥感技术与全球定位系统、地理信息系统、数字影像处理系统和专家系统的配合使用，使简便、快捷、耗资少的民族药资源调查方法成为可能，亦使民族药动态监测的定量和定性研究成为可能。因此，3s技术在民族药资源研究上的应用必将成为今后我国民族医药研究的一个热点[4]。

【参考文献】

 

[1] 高清竹，江村旺扎，李玉娥，等.藏北地区草地退化遥感监测与生态功能区划[m].北京：气象出版社，2006.

[2] 马荣华，贾建华，胡孟春，等.基于rs和gis的海南植被变化分析[j].北京林业大学学报，2001，23(1)：6.

[3] 汪爱华，张树清，何艳芬，等.rs和gis支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究[j].地理科学，2002，22(5)：636.

[4] 李玉衡. 民族传统医药盼登大雅之堂——专访中国民族医药学会会长诸国本[j].首都医药，2008，7：32.

[5] 陈士林，张本刚，张金胜，等.人参资源储藏量调查中的遥感技术方法研究[j].世界科学技术—中医药现代化，2005，7(4)：37.

[6] 李建龙，蒋 平.利用rs技术动态监测天山草地农业产量及其成因分析[j].安全与环境学报，2003，3(2)：8.

[7] 孙宇章，顾晓鹤，阳小琼，等.基于rs和gis技术的江苏邳州市银杏资源动态变化研究[j].中国中药杂志，2007，32 (18)：1861.

精准农业与3s技术篇6

关键词：国土 测绘技术

中图分类号：F323.24 文献标识码：A 文章编号：

1GPS技术在国土测绘管理中的应用

1.1地籍测量管理工作中GPS技术的应用

地籍测量管理是国土测绘管理的核心工作，主要是从事规定区域内土地及其附着物的界限、位置、面积、权属和利用现状等基本情况的调查和测定，并测绘出具体的几何形状。GPS管理技术的应用为国土测绘管理、地籍测量、地籍控制测量等工作带来巨大的便利。根据现阶段国土测绘管理的规定，地籍平面控制网方式主要有一级、二级小三角网；二、三、四等三角网；一、二级GPS网；边角网、三边网等。结合本市的地籍的具体情况，将二、三、四等三角网的网点作为首级控制，GPS技术应用本市的地籍控制测量工作中，大大改善了过去采用常规、传统方式测量控制点位的局限性，便于地籍控制测量工作的顺利开展，在实际的工作中GPS网状结构与GPS网的精准度不产生任意冲突，各个点位间不需要进行通视即可进行测量，实现了实时观测功能。我市国土测绘管理工作依据GPS技术的灵活布设点位、操作简便、处理数据和信息速度快、测量精准度高等优势，工作开展取得很大的成效。

1.2GPS地籍控制网管理中的改进和完善

在过去的很长一段时间内，我们都采用传统的经典三角测量的控制网，但其准确性、可靠性、全面性都有待提高，同时它还需要高昂的成本费用，制约国土测绘工作的开展。为此，我们也开展了多次研讨会，通过有关部门和专家的多次的反复实验应用，总结出了一系列有效措施。对于GPS技术观测网的建立使用，大大提高了观测工作的精准度和效率。与传统的观测网相比，GPS技术观测网显得更加专业，GPS技术观测网依靠复杂、庞大、专业的随机模型与函数，实现多元化随机布网，这就很大程度上提高了工作的精准度和效率。但是需要注意的是，GPS技术地籍控制网的设计并不是完美的，里面还存在一些问题，还需要我们不断摸索研究，采取有效措施进行深一步的改进和完善。对GPS地籍控制网的优化布网方式要加以运用，充分发挥出GPS卫星定位技术高效率、高精准度的优势。建立GPS地籍控制网时，采取有效措施克服影响GPS地籍控制网精准度的因素，如地球自转、相对论效应、磁场变化等自然因素，这些容易造成信号传播过程中产生误差，造成数据信号接收系统与设备的误差，这将直接影响观测数据的准确性，影响控制网的精准度。因此，我们在应用GPS地籍控制网进行测绘时，要注重细节，善于发现，争取早日找到克服误差因素的有效方法，提高本市乃至全国的国土测绘数据的准确性。

1.3注重位置基准点偏差对GPS网的影响

GPS定位采用的是WGS-84坐标系的三维坐标，用GPS地籍控制网代替常规测量建立的地籍控制网时，其在参考椭球面上的网状将和其在参考椭球面的位置基准点产生直接联系，如果经度方向上的位置基准点发生偏离，将直接造成GPS地籍控制网整体旋转，对于高差较小的测量产生的影响可以忽略不计（规定其位置基准点经度方向上偏差在10m以内），对于高差大的GPS网来说，需要有一个精确的起算数据，这时经度方向上的位置基准点偏差影响投影在椭球面上的GPS网的尺度发生变化，从而产生误差，不能满足实际测绘规定要求。在遇到这种情况时，可以结合常规方法进行校正，即用常规方法进行高程测定。

二、3S测绘技术在国土资源管理中起到的作用分析 由于3S测绘技术的先进性，以及国土资源管理对现代信息测绘技术的需要，3S测绘技术正在国土资源管理中起到了越来越重要的作用，其作用主要表现在以下几个方面：

1.13S测绘技术在地政、地籍管理方面起到了重要作用

在我国的国土资源管理中，土地历来是管理的重点。由于土地作为农村的重要资源，是农民赖以生存的地方，因而在地政与地籍管理方面，历来是国土资源管理中最容易出现混乱和争议的地方。在应用3s测绘技术之前，对于划定的土地区域，由于没有有效的测绘和监控措施，非常容易出现纠纷。应用了3S测绘技术之后，国土资源管理部门可以定期对地政、地籍信息进行复核和审查，对于发生地籍纠纷的，也可以通过3S测绘技术进行解决，有效化解了地政、地籍方面的矛盾。 1.2 3S测绘技术在土地规划方面起到了重要作用

利用3S测绘技术，国家土地资源管理部门可以对全国各地的土地情况进行全面的搜集和统计，可以根据各地的实际土地使用情况，对土地的利用方案进行调整，做到对土地的充分利用。同时，利用3s测绘技术，可以将测绘到的全国各地的土地信息，录入到国土资源管理部门的数据库中，为土地规划政策的制定，提供基础信息和重要依据。从目前的利用结果来看，自从应用了3S测绘技术，国家的土地规划政策制定的越来越合理，对土地的利用率越来越高。

1.33S测绘技术在土地利用方面起到了重要作用

对于国土资源管理部门来讲，不但要实现对国土资源信息数据的全面有效管理，保证信息数据的有效性、真实性，还要实现对土地的综合利用。应用了3S测绘技术之后，在制定土地利用政策方面，国土资源管理部门有了更多的基础素材，因而有了更多的发言权，可以根据地方的实际土地情况，制定切合实际的土地利用政策，保证土地的正确使用。同时，在土地利用方面不但要追求合理性，还要追求科学性和可持续性，而这些目标的实现，都要依靠3S测绘技术才能实现。

精准农业与3s技术篇7

1.1精准农业的定义精准农业的生产要素由不可控因素和可控因素组成。不可控因素又称为“先天”因素,包括气象(气温、降雨等)、土壤(母质,坡度等)等;可控因素又称为“后天”因素,包括品种、肥料、农药、水分等。精准农业生产的目的在于科学认识不可控因素(土壤、气象),合理调配可控因素(肥、水、种、药),优化作物生长条件,使经济效益和生态效益达到最优。简单来说,精准农业是指基于环境的时空变异性分析,在正确的时间和地点以正确的方式投入正确的生产资料数量,最终获得最佳的效益。

1.2精准农业问题的分类精准农业的研究对象可用2种方式分类。一类是从静态角度按生产要素分,可分为土壤、作物和气象3种要素或者分为生物(作物)和环境(土壤、气象)2种要素;另一类是从动态角度按生产环节分,可分为播种、施肥、灌溉、喷药和收获。从土壤方面来看,要解决的主要问题包括土壤类型分类、地力分级、管理分区划分、养分插值等。从作物方面来看,要解决的主要问题如表1所示,其中,重点要解决的问题包括品种选择、精准施肥、病虫害预测和产量预测等。从气象方面来看,要解决的问题主要包括气温预测和降雨量预测。与土壤因素相比,气象因素的空间变异性很小,且更不容易控制,因此,在精准农业中对气象方面的研究相对较少。

1.3重要的精准农业决策需求

1.3.1管理分区。管理分区就是由相似的地貌或土壤状况所导致的相似的作物生产潜力、养分利用效率和环境效应的子区域。科学、合理的管理分区可以指导用户以管理分区为单元,进行土壤和作物农学参数采样,并根据不同单元间的空间变异性,实施变量投入、精准管理决策,这样既能提高土壤养分利用效率、管理精度和农产品产量、品质,又能节省资源,获得较好的经济效益,达到保护农业资源和环境质量的目的。研究表明,管理分区可以作为网格采样的一种替换手段在变量施肥中应用。土壤分类和地力评价与管理分区密切相关,可被认为是一种广义的管理分区。

1.3.2品种选择。品种选择是精量播种的前提和基础。与品种选择密切相关的3个概念是品种布局、品种搭配和良种良法配套。品种布局是指依据当地的土壤因素和气象因素,确定适宜的推广品种。品种搭配是指在同一地区,有主次地搭配种植具有不同特点的品种,合理的品种搭配有助于降低风险。良种良法配套是指依据不同的品种特性采取不同的栽培措施,做到因种栽培,具体包括根据品种耐密性确定种植密度、根据品种喜肥特性进行施肥、根据生育期确定播种期、根据抗病性确定栽培管理办法等。在品种确定以后,还有2个问题需要解决,即在时间上需要确定适宜的播期,在空间上需要确定合理的种植密度。

1.3.3精准施肥。精准施肥是精准农业技术中的核心内容,其基本思想是通过GPS在农田地块上划分网格,在网格内采样、测土、化验,依据土测值利用定量施肥模型获取网格内的施肥量,最后通过变量施肥机进行精准施肥。实践证明,精准施肥可以节约肥料、增加粮食产量、均衡土壤养分、减少环境污染。

1.3.4病虫害预测。病虫害预测是玉米精准生产决策中的重要环节。准确的病虫害预测可以使生产者及时地采取相应措施,从而减少产量损失。病虫害预测的内容主要包括发生期、发生量、分布区、危害程度和损失的预测。其中,发生期和发生量的预测、预报更具实际意义。影响病虫害发生的因素主要有:病原物和虫源(病原物的数量、飞散和传播;害虫越冬、繁殖数量以及发育速度、迁飞)、寄主和食料(受害作物品种、生长状况、发育期)以及环境条件(气象、土壤、天敌)。由于影响病虫害发生的相关因素众多,而环境条件中的气象因素(温度、湿度、降雨量等)又是影响病虫害发生最主要的因素,因此,现有的预测基本都采取了简化方法,即以气象因素来预测病虫害的发生。

1.3.5产量预测及影响因素分析。产量是精准农业的出发点和落脚点,准确的产量预测可以为管理区划分、品种选择和精准施肥等提供依据。产量的影响因素分析有助于找到影响产量的限制因子,从而有针对性地采取措施减少或消除这种限制因子,达到提高产量的目的。

2精准农业的特点

2.1时空性作物生长与时间和空间密切相关,随时间的改变和空间位置的不同而呈现出不同的属性和状态,这就是农业生产的时空性。3S技术(GPS、GIS和RS)是处理时空信息的有力工具,在精准农业中具有广泛的应用。3S技术的相互作用,形成了“一个大脑,两只眼睛”的框架[5]。其中,GIS是核心,相当于“一个大脑”,用于空间信息的分析和处理;GPS和RS相当于“两只眼睛”,向GIS提供区域信息以及空间定位。基于农业生产的时空性特点,王生生等开发了数字农业时空信息管理平台,该平台可以对多源、异构的农业时空数据和推理分析方法进行集中、统一的规范化管理[6]。张伟建立了集成3S技术的数字农业空间信息管理平台,在上海市数字农业示范区进行应用,取得了良好的效果[7]。时空推理和空间数据挖掘与3S技术紧密相关,是近年来的研究热点。王娟等探讨了GIS与空间数据挖掘集成在农业中的应用[8]。充分利用空间数据挖掘和时空推理的理论成果,集成3S技术应用于精准农业中是未来的研究方向。

2.2不确定性农业生产复杂多变,农业生产对象的运动具有随机性,人们对农业生产对象的认知具有模糊性和灰色性(不完全性),这就是农业生产的不确定性。MAT-THEWL等介绍了精准农业中不确定性的来源,并给出了不同类别不确定性的处理方法[9]。随机性和模糊性的共同点是:都是针对不确定现象,都是用[0,1]来度量不确定性。不同点是:随机性是由于条件不充分导致对象的不确定性,是对“因果律”的突破;模糊性是由于外延模糊而引起对象的不确定性,是对“排中律”的突破。概率统计、模糊数学和灰色系统理论是处理不确定信息的3个基本工具,分别用于处理信息的随机性、模糊性和灰色性。①模糊数学着重研究“认知不确定”问题,其研究对象具有“内涵明确、外延不明确的特点”。对于这类问题,模糊数学主要是凭经验借助于隶属函数进行处理。②概率统计研究的是“随机不确定”现象,着重于考察“随机不确定”现象的历史统计规律。其出发点是大样本,并要求对象服从某种典型分布。③灰色系统着重研究“小样本”、“贫信息”不确定性问题,研究对象通常都是“部分信息已知、部分信息未知”的,具有“外延明确、内涵不明确”的特点[10]。

3精准农业决策需求与智能技术的结合

基于精准农业决策需求和精准农业特点,需要确定相应的智能求解技术。精准农业与智能决策的结合主要有3个步骤。第一,从精准农业的角度确定决策需求,并根据每种需求的性质对需求进行分类;第二,从计算机的角度确定智能计算方法,并根据每种方法的功能对方法进行分类;第三,根据分类结果取交集,即可得到精准农业与智能决策的结合。精准农业决策需求与智能计算方法的结合点或交集主要包括:关联、分类、聚类、评判和预测等。关联是指对数据间的相关性进行分析,如相关分析、主成分分析、层次分析等;分类是指从一系列给定类别信息的数据出发,为下一个未知类别的数据归类;聚类是指从一系列未知类别信息的数据出发,分析其可以聚成几类,以及哪些数据属于同一类;评判是指按照给定的条件对事物的优劣、好坏进行评比、判别;预测问题可以归为2种:一种是因果预测,即基于因果关系数据由过去的因预测将来的果;另一种是时间序列预测,即基于时间序列数据由过去的果预测将来的果。可以得到精准农业决策需求所对应的智能求解方案。精准农业决策需求与智能计算方法的结合属于多对多的关系,即一种决策需求可用多种智能方法求解,而一种智能方法也可用于求解多种决策需求。如管理分区的划分可采用神经网络、模糊聚类等多种方法求解,而神经网络方法可用于管理区划分、病虫害预测等。需要说明的是,尽管一种决策需求可采用多种方法求解,但具体采用何种方法,要综合考虑现有数据属性、数据量、算法的效率和算法的准确度等,然后再从中选择一种相对较好的方法。事实上,精准农业与智能决策结合的重要任务之一就是要根据现有数据的情况,对多种可能的方法进行测试和比较,并从中选择最适合当前数据的方法。一般情况下,通过标准数据集对相关智能决策技术进行测试和比较,通过应用数据集进行精准农业应用。

4精准农业问题的求解

从计算机的角度看,精准农业的智能求解主要有3种情况。第一,将传统的、已经实现的智能决策技术应用于精准农业;第二,对原有的智能决策技术进行改进,使其效率更高,更适合于某个精准农业需求;第三,如果前2种方式都行不通或者可能有更好的方法,则可以提出一种新的智能决策技术进行相关问题的求解。

4.1精准农业问题的求解层次数据、知识、决策是精准农业问题求解的3个层次,三者间的关系如图2所示。有一部分简单数据、经验知识和已知决策可直接为用户所用,而大多数情况下,数据都要经过数据挖掘形成知识,再经过知识工程方法形成决策,并最终为用户所使用。上述过程通过软件来实现,就形成了智能决策支持系统;为了实现软件开发的标准化、规范化,需要软件工程方法的指导。

4.2主要智能决策技术及其在精准农业中的应用

4.2.1神经网络。人工神经网络是一个大规模自组织、自适应的非线性动力系统,能较好地模拟人的思维,具有大规模并行协同处理能力及较强的容错、联想和学习能力,能依据一定的学习算法自动地从训练事例中学习,并根据外界环境的变化调整自己的行为。神经网络经常和遗传算法、模糊计算配合使用,三者合在一起又称为软计算方法[11]。软计算通过对不确定、不精确及不完全真值的容错以取得低代价的解决方案和鲁棒性,它模拟自然界中智能系统的生化过程(人的感知、脑结构、进化和免疫等)来有效处理不确定性信息。软计算方法的以上特征,适应于农业生产的不确定性。神经网络的功能主要有分类、聚类、预测等,可用于土壤分类、管理区划分、病虫害预测和产量预测等。单个神经网络具有不稳定性,为了进一步提高神经网络的预测精度和泛化能力,可引入神经网络集成技术。神经网络集成是由Hansen与Salamon在1990年提出的,旨在通过训练多个神经网络并将其进行组合来提高神经网络系统的泛化能力[12]。

4.2.2贝叶斯网。贝叶斯网方法是20世纪80年展起来的,最早由JudeaPearl于1986年提出,当时主要用于处理人工智能中的不确定性信息。随后它逐步成为了处理不确定性信息的主流技术,并且在工业控制、医疗诊断等领域的许多智能系统中得到了应用。贝叶斯网络作为图形模型的一种,具有图形模型的大多数性质,图形模型是概率理论和图论的结合。他们提供了一种自然的工具来处理贯穿于应用数学和工程中的2个问题———不确定性和复杂性。一个复杂系统是由多个简单部分构成的。概率理论提供了各个部分联合起来的粘合剂,保证系统作为整体是一致的,并提供模型到数据的接口;图论则提供了一个可以诉求于知觉的界面,人们可以通过它将高度互动化的变量集和数据结构模型化。贝叶斯网具有双向推理能力,既可以用于预测也可以用于诊断。贝叶斯网还具有分类功能。有代表性的分类器包括朴素贝叶斯分类器和TAN分类器,两者都是贝叶斯网的特例[13]。由于贝叶斯网的建造需要大量数据,而农业数据获取相对困难,因此,贝叶斯网在精准农业中的应用还不多见。在国外,F.trai将贝叶斯网应用于冬小麦产量预测,KristianKristensen等将贝叶斯网应用于大麦麦芽生产决策,均取得了很好的效果[14-15]。而在国内,几乎没有相关研究。随着3S技术的发展,获取大量农业数据已经成为可能,将贝叶斯网与遥感结合应用于精准农业是一个发展趋势[16]。另外,在数据量相对不足的情况下,可以采用一定的方法简化贝叶斯网建造的复杂性,如充分利用领域专家的先验知识,采用“噪音“或和“分离”技术等[17]。总之,贝叶斯网在精准农业中必将具有良好的发展前景。

4.2.3灰色系统理论。灰色系统理论由我国学者邓聚龙教授于1982年提出,其研究对象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统,通过对“部分”已知信息的生成、开发实现对现实世界的确切描述和认识。由于农业系统具有复杂性,对于农业生产者来说,信息是残缺不全的,内部特征“若明若暗”。因此,农业是一个典型的灰系统,农业系统和灰色系统理论具有天然的联系。与概率论相比,在某些场合,灰色系统理论在处理农业不确定性信息方面更具有优势和独到性。这是因为:首先,在农业生产过程中,存在着大量不确定现象,要获取足够的数据,并使其具有典型的概率分布特征是相当困难的;其次,概率统计方法要求试验设计复杂,且基本假定过于严格,而实际很难办到。灰系统理论的主要功能有关联分析、聚类、预测、评判等。可用于产量影响因素分析、品种评价、病虫害预测等。

4.3精准农业智能决策系统精准农业决策需求的实现,需要智能决策系统的开发,而智能决策系统的开发依赖于大量数据的获取,三者之间的关系见图3。这是一个具有沙漏计时器形状的技术体系,在该体系中,智能决策系统处于核心地位(信息处理层),它对下要处理各种多源、异构数据(信息获取层),对上要解决各种需求。由于农业生产的复杂性,数据获取相对困难,大部分知识都是以经验的形式存在于人的头脑中,因此,早期的智能决策系统主要是知识驱动的,以农业专家系统的开发和应用为主要标志,侧重于软件的实现,这一阶段可称为智能农业阶段。随着3S技术的发展,采集和获取大量属性或空间数据成为可能,因此,后期的智能决策系统主要是数据驱动的,以3S技术的开发和应用为主要标志,侧重于软硬件的结合,这一阶段可称为精准农业阶段。当前的农业智能决策系统侧重于数据驱动和知识驱动的集成。在数据量丰富的场合主要采用采用数据驱动模型,在知识量丰富的场合主要采用知识驱动模型。智能决策系统的发展趋势主要有3个方面:一是集成性,如集成GIS的空间决策支持系统[18-20];二是分布式,如面向服务的分布式精准农业信息平台[21];三是网络化,如基于网络的作物品种选择信息系统[22].

5结语

精准农业与3s技术篇8

关键词3S技术;土地利用规划;应用

AbstractLand use planning is comprehensive，coordinated and sustainable economic and social development of land protection，rational use of land is the basis and foundation. 3S technology provides scientific and effective methods and means for research and practice of land use planning field. Combined with our ongoing new round of land use planning to introduce GIS，RS，GPS and 3S technology integration，3S technology in land use planning data preparation and processing，planning and preparation and implementation of results-based management at all stages of planning application were analyzed. It is proven that 3S technology in the field of land use planning is very broad.

Key words3S technology;land use planning;application

土地利用规划是指以各级行政区划为单位，根据地区的自然、经济、社会条件、土地自身的适宜性以及国民经济发展需要和市场需求，协调国民经济各部门之间和农业生产各行业间的用地矛盾，寻求最佳土地利用结构和布局，对土地资源的开发、利用、治理、保护进行统筹安排的战略性规划[1]。土地利用规划是对一定区域未来土地利用超前性的计划和安排，是依据区域社会经济发展和土地的自然历史特性在时空上进行土地资源合理分配和土地利用协调组织的综合措施。

目前，我国已形成了部级、省级、市(地)级、县(区)级和乡(镇)级5个层次较完整的土地利用总体规划体系。土地利用规划在促进节约集约利用土地、保持土地资源可持续利用、加强土地宏观调控和土地利用空间管制及用途管制等方面起着巨大的作用，为经济社会全面、协调和可持续发展提供土地保障，是合理利用土地的基础和依据。我国从20世纪80年代以来先后2次大规模地开展全国性的土地利用总体规划，规划成果对合理利土地与保护耕地起到了重要作用[2]。但是由于近年来我国城市化水平迅速提高，新型产业大量涌现，土地利用需求出现新的变化，为了适应这些形势，我国开展了新一轮的土地利用总体规划。

13S技术

3S技术是GIS、RS和GPS的统称，是集高度发展的空间技术、计算机技术、传感器技术、卫星定位技术及通讯技术的多学科现代信息技术。

1.1GIS

GIS即地理信息系统(Geographic Information System)，是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统通过对诸多因素的综合分析，可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。GIS技术有2个显著特征:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统那样管理属性信息，而且可以管理空间信息;二是它可以利用各种空间分析的方法，对多种不同的信息进行综合分析，寻求空间实体间的相互关系，分析和处理在一定区域内分布的现象和过程[3]。

1.2RS

RS即遥感(Remote Sensing)，是一种远距离不直接接触物体而取得其信息的探测技术。即指从远距离高空的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影和扫描、信息感应、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的现代综合性技术。现代遥感的主要特征是具有多传感器、高分辨率和多时相性。遥感信息的应用已经从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析，从静态分析向动态检测过渡，从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡，从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡[4]。近年来，由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。

1.3GPS

GPS即全球定位系统(Global Positioning System)，是美国自20世纪70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。该系统主要有三大组成部分:空间星座、地面监控和用户设备。空间星座部分由24颗均匀分布在6个轨道的卫星组成;GPS的地面监控部分由1个主控站、5个全球监测站和3个注入站组成;GPS的用户设备部分主要由接收机硬件和处理软件组成。GPS具有定位的灵活性和高精度、快速度、全天候作业、操作简便、信息自动接收以及存储等特点，已经在地球学科中得到了广泛的应用。用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从静态扩展到动态，从单点定位扩展到局部与广域差分，从事后处理扩展到实时动态差分定位与导航，从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。

1.43S技术集成

3S技术主要完成对空间信息的采集、处理、管理、信息表达等功能，具有获取海量信息、并能够准确加以储存和处理的特点。其中，RS技术是以通过从高空或外太空收集地表电磁波信息，并通过对这些信息进行识别、摄影、传输和处理来达到对地表现象进行识别的现代综合技术;GIS可以认为是一个关于地理信息的管理系统，它能够通过“可视化”的方式，完成地理信息的分类和管理;而GPS则是一个实时的、三维空间的卫星导航和定位系统。近年来，随着GIS、RS和GPS单项技术的迅猛发展，促成了3个大系统的有机结合，构成了一个强大的技术体系，3S技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段，并且在资源调查、车船导航、环境监测、区域管理、城市规划、商业管理等诸多领域里得到了迅速广泛的应用[5]。但目前3S技术在土地规划中的应用仍多为单项技术应用。在土地资源管理日趋信息化的形势下，对土地资料的快速、准确获取、空间信息分析、动态监测、图形图像处理和数字制图的要求已变得十分迫切。而3S技术集成正为这种需求提供了科学、适用的技术方法和手段，它不仅可为土地管理工作提供及时、可靠的基础信息，而且可以对土地信息进行综合分析、处理，应用前景非常广阔。

23S技术在土地利用规划中的应用

2.13S技术在土地利用规划数据阶段的应用

土地利用规划工作的每一个环节都包含有大量的数据信息。在数据阶段，主要包括土地数据收集和土地数据处理2个方面。土地信息涵盖土地的位置、数量、质量及其价值等重要信息。这些信息具有数量巨大、动态性和相关性的特征。其中动态性特征不但包括其周期性，还有渐变性和波动性[6]。传统的通过实地踏勘的工作方法需要大量的人力和物力，且需要大量的时间。

随着数字图像处理技术的提高和遥感技术向高分辨率的发展，利用遥感技术获取土地信息的方法将越来越普遍。小卫星遥感的空间分辨率不断提高，IKONOS达1 m，Qui-ckbird达61 cm，都能满足1∶1万比例尺的县乡级土地利用规划。通过遥感技术迅速获取的动态实时信息，再传输给GIS，使GIS数据库得到及时更新。通过GIS技术对土地信息进行处理，可以直接得到理想的图件和数据，及时准确地反映土地信息，不但可以为后续的规划工作提供数据基础，更重要的是明确土地性质、质量，从而明确土地的空间分布，确定各类用地的具体范围。在此阶段，3S技术在数据收集和处理方面展现了其实时性、准确性以及高效的特点。

2.23S技术在土地利用规划编制阶段的应用

土地利用规划的编制及实施中，需要清查土地利用类型的面积、权属、利用现状，保证地类正确、图斑一致、数据可靠，确保土地利用规划成果的科学性和可行性。同时，要采集、储存、管理大量的属性数据和空间数据，而且数据之间关联复杂，失控变异性强。如果没有3S技术的支持，是很难完成的。依靠3S技术平台，在建立土地利用总体规划信息库的基础上，紧密结合土地利用总体规划的业务流程，实现土地利用总体规划编制、修改、实施的自动化管理。利用原有土地信息，分析土地结构，构建各类模型，为土地的评价、预测、结构优化及效益分析提供方法和手段。同时，降低旧有人为进行土地资源分析和决策所带来的主观因素影响，加强了土地利用规划的科学性和合理性。

2.33S技术在土地利用规划成果阶段的应用

土地利用规划的编制、审批和实施涉及大量图件、指标等空间数据，对规划成果质量和管理的时效性要求都很高。长期以来，土地利用总体规划的规划成果(包括图件、文本、说明和表格)基本上都是以图纸、文本的形式保存和管理，存在共享性差、利用效率低、形式单一、成果保存难度大等缺点，无论在对公众宣传推广的范围与效果、传播形式与信息获取方式，还是应用灵活性方面都存在较大的局限性。运用3S技术进行规划成果管理，可以提高管理的科学性、管理质量和管理效率，为土地规划的动态实施和成果管理提供科学的方法和现代化手段。因此，为了更加充分、合理、科学、有效地利用土地利用规划的信息与数据，提高规划的开放性和公众参与性，从而更好地发挥土地利用规划的实际效用，必须综合运用3S技术。

3结语

土地的不可再生性决定了合理利用土地的重要性。土地利用规划需要了解土地资源的各种特征和规律，掌握土地资源的数量、质量及分布格局。因此，土地利用规划涉及的信息丰富、量大繁杂，而且多为地理信息，具有很强的地域性、空间性、时序性和动态性。离开这些信息，就很难实现立体、动态的管理和规划，直接影响到土地利用规划和管理的质量和效果。

GPS技术可以对空间数据快速定位，RS技术利用航天、航空遥感提供的航片、卫星照片等影像资料，能精度较高地定位、定量到地块，直观地判读地面物体特性、资源的现势信息。GIS利用空间数据库技术可以把属性数据的管理完全一体化，存储和分析处理多种性质的数据。因此，3S技术能有效地管理各类地理信息、统计分析数据，并对之进行分析处理，实现海量数据的管理，促进土地利用规划和信息处理的规范化，为土地利用规划工作打下坚实的基础。伴随空间信息技术的飞速发展，3S技术必定在我国土地利用规划工作中得到更广泛和更深入的应用，为土地利用规划领域的研究和实践提供科学、有效的研究和实施方法，为土地资源的有效利用作出无可限量的贡献。

4参考文献

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[3] 王振中.“3S”技术集成及其在土地管理中的应用[J].测绘科学，2005， 30(4):62-64.

[4] 周桂芳，朱淑丽，鲁春阳.3S技术在土地管理中的应用研究[J].安徽农业科学，2006，34(23):6342-6343.

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