土地动态监测中遥感信息技术与地理信息系统的运用初探

土地动态监测中遥感信息技术与地理信息系统的运用初探

甘余兴

镇宁自治县自然资源局 561200

摘要：土地资源管理的重要性逐渐增加，如果需要科学地利用土地资源，必须对土地资源的实际情况有深刻的了解。土地资源是自然资源，可以被很多行业利用，在对它们进行测试和分析时，可以从数量和质量两个方面切入。随着可利用土地资源的减少，人们利用土地资源的方式也发生了变化。在使用初期，应分析土地资源的综合利用价值，包括自然属性和社会属性。不同时期、不同地区的土地资源有明显的差异，可以选择利用遥感探测技术了解土地资源的组合方式和时空特征，从而形成土地开发规划。鉴于此，本文分析了遥感和地理信息GIS技术在土地动态监测中的应用，以供参考。

关键词：土地资源；遥感技术；GIS技术

引言

目前，土地动态监测主要有助于整合两种技术，实现技术规模优势，在整合应用时提供多相多频信息源，提高遥感信息精度，实现数据分析的智能化和自动化，建立统一的空间信息服务系统，提高土地动态监测任务的效果。

1关于土地资源管理中相关技术的基本论述

1.1地理信息系统技术

将地理信息系统技术应用于测绘时，主要是以地理空间数据信息作为国土规划的基础，在相关计算机设备的支持下，对地理数据进行科学管理和分析。该系统技术的应用可以促进国土空间信息的全面采集和处理，在系统管理分析方面具有很大优势，可以有效解决国土空间规划中存在的资源管理问题。

1.2遥感技术

遥感技术具有监测范围广、信息连续性强、信息处理多、效率高的优点。与传统监测技术相比，大大降低了人力成本和经济成本，缩短了信息处理周期，保持了信息的时效性，有助于加快我国土壤信息采集进度，及时处理土壤污染事件，防止污染物的生物富集，降低土壤对人体健康的危害，减少土壤污染造成的经济损失。同时，遥感技术可以进行不同于传统技术的非常规监测，扩大了土壤监测范围，对监测极端地形极为有效。可以监控工厂违规排放现象，降低农村土壤污染程度，可以监测地质含矿量和极端天气，实现全天候环境监测，减少不规范开采自然资源造成的次生灾害，减少我国水土流失面积，提高生态相容性，促进生态环境保护。此外，遥感技术可以实现单个区域的动态监测，有助于监测土壤变化，及时发现土壤污染程度，实时监控土壤修复过程，提高土壤污染治理效果。

1.3关于GPS全球定位系统

全球定位系统(GPS)具有非常强大的性能，无论是在日常生活中还是在企业中都发挥着非常重要的作用。目前，GPS得到了广泛的应用，也是土地资源管理中的一种技术支持。GPS有很多性能应用，GPS有定位导航功能。因此，在土地资源管理过程中，可以全面、快速地对土地进行检查。关于土地资源的管理设计、导航和速度，GPS全球定位系统可以合理、科学地创建三维土地坐标，使获得的数据更加准确，防止不必要的错误。

1.4数字航空摄影测量技术

数字航空摄影测量技术是利用飞机上的数字航空相机按照预定的技术对地面进行摄影，用计算机设备代替人眼观察和识别相关地形，从而有效提取地面物理信息和影像几何等数据信息。在这个过程中，需要形成各种测绘产品，如数字正射影像图、数字线划图、三维信息、三维视图图等。根据土地空间规划的需要，为空间规划提供原始信息数据。

2关于土地资源管理中相关技术的一些优势

2.1可以获得相应的信息

首先，在数据系统的采集和建设过程中，通过GIS技术，可以根据时代的发展需要选择合适的数据供应方式，它可以增强所获得的地理数据的可控性，并通过地理测绘数据的详细记录提高整个系统的可用性。其次，GIS技术丰富了传统地籍档案管理的数据储备，利用网络信息平台和卫星定位技术有效实现了实时数据更新。在后续的地方工程建设过程中，可以提供更加完善的数据参考，大大提高区域工程系统建设的效率，同时减少物力和人力的损耗，也可以继续使用我国的地籍管理系统。此外，在实施GIS技术的过程中，可以实现更加细化的地理数据管理系统的管理和采集，通过计算机设备和存储系统的建设，建立可靠的数据仓库，加强了整体信息数据的可用性，并通过强大的测绘数据识别能力，提供了实时监控系统。地籍管理人员可以根据数据信息判断可能存在的自然隐患，及时发现和消除隐患。通过专业管理团队的深入调查研究，地籍管理质量得到了进一步巩固和提高。

2.2进行数据信息储存和信息技术处理

在国土资源管理中，数据信息的存储和信息技术的处理非常关键，这都体现了空间信息技术的重要性。利用地理信息系统，可以相应地记录、存储和检查获取的信息数据。其次，地理信息系统(GIS)在促进土地资源管理的动态分析和空间分析方面起着非常重要的作用。利用GIS系统的导向性能和综合辅助性能，增加信息的处理和存储，使数据更加稳定准确，分析更加科学合理，对提高土地利用率起到至关重要的作用。

3研究现状分析

3.1国外研究现状

20世纪60年代，加拿大提出数字计算机处理土地数据的思想，利用遥感信息技术和地理信息系统实现土地利用图件的叠加和土地面积的测算。20世纪90年代，利用计算机遥感信息技术和地理信息系统构建土地利用变化模型，预测和分析土地利用变化，逐渐认识到土地利用变化模型是遥感信息技术的应用方向之一。基于这种认识的加深，土地利用变化项目和科学规划开始凸显其国际影响力。随后，土地利用变化模型进一步构建了不同尺度和内容的分析模型，使其更具规模和综合性。随后，联合国环境规划署启动了“欧洲和北亚土地利用变化模拟”研究项目，美国也将土地利用变化作为一个重要的研究领域，日本也利用遥感信息技术启动了土地利用灌溉变化的核心项目。可见，遥感信息技术和地理信息系统在国际范围内的起步工程，极大地促进了土地动态监测的发展。在土地利用变化的研究过程中，研究者们从不同的角度对其进行了分析，并提出了预测模型和方法，从而更好地实现了数学模型和数据系统的集成。

3.2国内研究现状

我国在八五和九五期间，通过遥感信息技术和地理信息系统的科学研究，积累了丰富的经验，实现了全国土地资源的遥感预测。近年来，我国重点更新了一些热点地区的土地利用变化，并对土地利用驱动转化机制进行了深入研究。通过遥感信息技术和地理信息系统的预测，可以更好地分析我国土地利用变化对生态环境的影响，从而更好地为我国社会经济的可持续发展提供有益的参考和依据。在我国土地动态监测的深入研究过程中，全国土地利用变化的研究现状如下：2000年，利用遥感影像对宁夏回族自治区土地动态变化进行预测分析；2004年，利用遥感信息技术对青岛和苏州的土地动态变化进行了分析。

4遥感监测工作流程

4.1数据排序

数据排序尤其重要，大部分数据来源主要来自法国的SPOT卫星数据信息，收集土地利用的数据影像。例如，在调查耕地利用情况时，卫星会选择9月至10月的数据影像作为数据源。

4.2几何精校正

采集的数据图像要用图像处理软件进行几何校正，大多选择ERDAS或PCI进行图像处理，从每个数据图像中选择15-30个控制点。在校正过程中，针对随机因素造成的畸变，利用地面控制点通过GCPs进行精确校正，保证畸变空间与校正空间的对应关系。在实际作业过程中，从同一区域的校正数据影像中选取GCPs，并读出坐标。然后利用ERDAS软件对影像进行精确校正，保证遥感影像的精度，影响误差应小于一个像素。

4.3图像融合

遥感技术工作时，为了从图像中提取更多的信息，需要对图像进行拼接或增强。将监测图像与上一年的图像进行叠加，通过分析该区域的土地利用状况和土地结构变化，提取所需信息。

5土地利用类型转换的特点

土地利用状况不会一成不变，除非土地利用类型和面积发生变化，不同土地利用类型之间存在交换。土地利用差异有两种：改造型和转型型。转型主要是指土地利用目的的改变，使土地利用类型转变为其他类型。常见的类型有毁林开垦、破坏草地、开垦草地、退耕还草等。转型是指土地利用目的仍处于原始状态，仅停留在土地利用的内部类型转换，常见的如水田当旱地，林地当灌木，优质草地当劣质草地等。土地利用面积变化真实地反映了土地利用的实际情况及其变化规律，也是评价土地利用变化的关键指标之一，正确表达了土地利用类型转化的规律，反映了土地利用类型内部面积、土地利用类型和土地利用转化类型的变化。一般用转移矩阵来表示土地利用类型的转换。行和列一起可用于显示转让土地使用类型的净面积。同时，转移矩阵可以清晰地反映土地利用类型面积的增减，可以清晰地跟踪土地利用类型变化的轨迹。

6发展趋势

土地资源遥感技术的应用需要与最新的遥感监测技术相结合，因此应该在研究遥感监测设备和最新的遥感监测理论上多下功夫。一方面，加大遥感监测人才的培养，提高其素质。另一方面，在遥感监测设备方面，可以从国外引进先进的遥感设备，不断研究新设备，分析其特点，对原有设备进行改进和创新，提高土地资源遥感监测的效率和质量。将遥感监测技术与航天工程相结合。随着社会的发展，遥感数据需要满足更多领域的需求。航天技术与遥感监测技术相结合，可以灵活监测土地利用信息，拓宽数据信息的采集渠道。数字航空相机和机载光谱成像仪的使用可以更加灵活地采集数据，改善获取地理信息数据的方式。航天采集的遥感数据具有较高的空间分辨率和较高的光谱分辨率，因此可以应用于土地资源调查的更多领域，如城市土地的综合指标评价，包括城市的土壤状况和水质等。产学研结合发展遥感监测技术，国家应加强对遥感监测技术的投入，培养更多理论联系实际的人才，推动遥感监测技术各方面的发展，包括雷达干扰和3S系统的研究，不断创新优化理论体系和监测设备。拓展遥感监测在国土资源中的应用渠道，不仅需要将遥感监测技术应用于土地利用和地质灾害，而且随着遥感监测技术的不断提高，还需要在海洋、地质和矿产领域得到广泛应用。

7土地资源管理中相关技术的使用

7.1土壤修复

遥感技术在土壤污染修复中的应用卓有成效，在土壤重金属污染修复中，遥感技术的应用提高了土壤重金属污染的修复效率，减少了修复过程中的工作量，实时反映土壤生态状况，有利于研究人员及时改变治理方法。本研究将遥感技术应用于铅污染土壤的修复过程中，根据土壤生态状况及时调整治理化学药剂的用量，有效节约了治理成本。Sapienza大学延迟监测电动土壤修复的过程，改进了电动土壤修复的方法，为土壤重金属污染的治理增加了解决方案，促进了土壤修复和电动领域的研究。鉴于我国土壤修复研究起步较晚，人们需要探索更有效的监测方法来加快研究进程，以便研究者及时完善修复措施，促进生态文明建设。

7.2在国土资源开发管理中的应用

在国土资源开发管理中，测绘技术的应用主要体现在多样化的测绘技术上。通过合理选择测绘技术，工作人员可以对国土资源进行动态遥感分析，为后续国土空间规划提供依据。随着我国科技水平的不断提高，各种测绘技术应运而生，这些技术的应用为国土资源的发展提供了技术支撑。目前，动态遥感技术已广泛应用于地形测绘，能够准确地测量土地资源信息。在我国不断倡导自然生态可持续发展的背景下，测绘工作的开展和各种高新测绘技术的应用，使工作人员能够合理分析生态项目，为各种自然资源的开发提供保障。

7.3测绘技术在国土资源巡查执法中的应用

我国在土地资源管理方面设立了专门的土地资源巡视执法部门，其主要工作是实时监控土地资源的使用情况和分布情况，也就是说所有涉及土地资源的工作都要进行监控管理，确保土地资源的科学合理利用。坚决制止一切不合理和非法使用土地资源的行为，是国土资源监察执法部门的准则。由于很多地方需要对土地资源的使用情况进行监管，如何每天进行实地调查和监管，将需要大量的监管人员和设备。如果利用测绘技术对各地国土资源进行实时、全面的监管，可以大大减轻监管人员的工作量，加快检查监管的时间，提高监管的效率。此外，利用先进的测绘技术对土地资源的各种信息进行自动监管，并通过计算机对监管信息进行分析，可以有效提高土地资源巡查执法质量，有效提升我国土地资源巡查执法水平，有效促进土地资源的科学合理利用。

7.4数据的采集工作的应用

测绘技术广泛应用于土地测量工程中。首先，数据收集。土地调查包括许多内容，如地籍调查、地形测量和土地利用调查。大量的调查工作显示数据收集量急剧增加，调查的任务也很艰巨，调查的精度也很高。通过GIS技术的有效应用，可以降低测量的采集难度。在数据收集工作中，不能排除气候、地理等环境因素的影响，数据收集工作的推进存在一定的困难。对于一些丛林地区和沼泽地区，很难收集数据。科学地利用GIS技术可以有效地克服这些不利因素。在数据采集过程中，采用矢量法采集数据，确定具体坐标后，通过GPS传输数据，专业的摄像设备可以保证数据的准确性。数字测绘技术的基础和核心是GPS，GPS在土地调查中的应用是采集数据的主要应用。在实际测量和实地踏勘中，测量人员要将各种地物编制成具体的标志点，然后进行后续工作。通过标注不同区域之间的差异，方便以后分析数据和应用。

7.5空间信息系统在全国土地调查中的应用

空间信息系统包括地理信息系统、全球定位系统和遥感系统。其中，全球定位系统具有广阔的市场发展前景。不仅可以应用于土地调查，还可以应用于城市化建设，为公众创造更好的生活和居住环境。全球定位技术与以往的土地测绘技术相比，精度更高，应用效率和效果有保障。目前，在我国土地测绘过程中，往往采用计算机技术进行数据采集，从而获得具体的数据信息。通过基础地理数据库和专项业务数据库，可以分析总结数据规律，并据此实施土地征用、土地再利用、土地复垦等各项土地管理任务。此外，可以充分整合数据，建立数据信息库，为后续工作的有效实施提供理论依据。

7.6数据处理

在土地调查过程中，数据处理是至关重要的环节。GIS技术的应用可以革新传统的数据处理方法，体现不同的时间和空间特征。通过对其测绘内容的分析，可以看出其具有多样化的特点，其中界址点地形和土地属性是重要的组成部分。GIS技术的多样化功能为其测绘工作提供了良好的条件，特别是在数据处理方面，GIS技术的应用从根本上提高了数据处理水平，即使面对庞大的数据，GIS也能有效处理。在GIS的支持下，还可以实现资源共享，提高数据利用效率。特别是在野外测量中，GIS技术的优势更加突出，可以防止不良因素对数据的负面影响，有助于提高数据处理的效率和质量。

结束语

总的来说，目前的土地动态监管主要结合了遥感信息技术、地理信息系统和全球信息定位系统，体现了大尺度技术的优势。集成应用可以提供多波段、多时相的信息数据源，提高遥感信息技术的精度，增强地理信息系统数据分析的自动化和智能化，有助于建立一体化的空间信息服务平台，提高土地动态监管的有效性。工作人员可以结合遥感信息技术和地理信息系统技术实施土地动态监管，既发挥了遥感时间周期短、速度快、经济实用的优势，又利用了地理信息系统数字化、信息化的优势，进一步完善了土地动态监管的工作方法。

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