论文部分内容阅读
摘要：土地调查是我国土地管理的必要工作，其是针对全国范围的土地进行调查。第三次土地调查从18年初就开始进行各项工作，若将3S技术运用在调查中，将会对调查起到很大的促进作用。3S包括GPS、GIS和RS，三项技术的结合使用，使得土地统计人员能够清晰地了解到全国土地的详细情况，减少统计工作的难度和错误率。
关键词：3S技术；第三次；土地调查；应用
现阶段我国对土地的调查工作已进行了两次，第三次大规模的普查正在进行当中，为保证调查工作更加精确，在前两次的基础上融入了3S技术，这使得复杂的调查工作变得简单起来，土地勘测将现代化探测技术融入其中，是土地调查工作发展的必然趋势。
一、3s技术概述
在上世纪七十年代，我国就开始对定位技术进行研究。随着科技的快速发展，原来单一的定位技术发展成为3S技术，极大地方便了各项管理工作。3S技术各有优势，下面分别对各项技术加以介绍：
GPS技术与其它两类技术相比是目前我国研究时间最长、最成熟的技术，能够实现对区域的全天监控，很多工作可以自动进行且具有很高精度。在上世纪九十年代，我国全面建成三维定位系统，真正实现对海陆空的全面监控，该项技术由卫星定位系统、地面操作装置和用户系统组成，通过空间坐标系将人或物进行精准定位[1]。在军事上得到广泛使用，为警方提供全国各地的监控数据，在追踪罪犯是使用取得了较好的效果。此外该技术在其它领域也有应用，如摄影、土地测绘、工业生产等。下图是对GPS定位技术的形象图解：
RS是集测控和识别为一体的技术，将该项技术安装在相关设备中，可以有效接收卫星反射回来的电磁波。RS对电磁波信号进行扫描和整理，将其转化成计算机能够识别的数字信号，能实现对土地构造和地理环境探测和分析。该项技术不需要工作人员进行实地检测，通过卫星遥感平台就能实时获取想要的各种信息。遥感技术结合各项设备能够独立完成信息接收、传递、处理的所有过程，有效促进勘测部门的各项工作。目前该项技术的使用领域非常广泛，在物种统计、预测天气、监控交通安全等方面遥感技术都有所涉猎。此外，红外遥感技术的实现，使得科研人员对城市热岛效应的研究速度明显加快。
GIS就是一个庞大的地理信息系统，将其安装在计算机上，就能实现对各个地区的信息统计和管理。该系统可以同时录入各项数据并将其进行整理和分类，具有较大的存储容量，对数据还具有一定的分析能力。该技术对土地情况进行分析，可对土壤组成、含水量等因素进行精准计算，并综合数据库中的内容给出最佳的改善方案。信息库同时还提供检索和查询功能，只要在搜索框输入关键字，系统就能按照相关性进行排列，研究人员获取数据变得方便快捷。
二、该项技术运用在土地调查工作中的优势
人口的增多使得很多土地被开发，再加上工业生产的影响，近年来土地的质量和物质组成都发生了很大变化，这极大地增加了调查的工作量，工作的难度和繁琐程度也逐渐增大。基于此情况3S技术被应用到其中，下面对该项技术的使用优势进行介绍：
（一）影像表现更加清晰
在以往土地调查的过程中，采用的成像技术比较落后，且覆盖面不全。很多边远地区的土地，在勘测过程中很难得到完整清晰的影像。前两次土地勘查时通过卫星映射出来的影像是黑白色的，只能得到土地的面积信息。3S技术的使用，使得影像的颜色变成真彩色，利用完整的光谱将土地、丘陵等分布区别开，在必要的情况下会使用红外影像。在此技术的支持下，DOM的纹理更加清晰，对比度、饱和度等方面都比前两次的土地调查效果好。
（二）底图编制更加规范
底图编制的质量受DOM分幅的影响，之前两次的土地调查分幅条件达不到相关标准，在此次调查过程中3S技术的使用使得其分幅标准与相应的国家规定十分接近。再加上图廓、边界的基础上，影像底图对边界的划分已经细化到市、县，且划分严格遵照边界管控规则，分区更加明确，进一步方便技术人员进行土地调查工作[2]。
（三）影像底图的制作精细化
影像底图基于3S技术进行制作，有效提升土地调查结果的精度，下面介绍其主要的制作过程：
1.制作准备。
在制作前需要满足两点要求：系统中有精确的数学模型，可以实现对某个地点的精准定位；图像具有显著特点，识别时不会出现偏差。底图的制作需要准确的数据，因此第一步需要选择最佳的遥感数据。
分辨率是数据选择时着重考虑的因素，在遥感技术中，分辨率又分成光谱和空间两种分辨率。前者指的是传感器对电磁波的记录，必须达到一定的范围要求。若想提升图像中物种的可被识别能力，需要对波长范围进行合理控制，通常选择波长范围窄的传感器来记录反射波。后者指的是对最小目标的分辨能力，想要将土地调查细化到土质、树木数量，需要选择空间分辨率较高的遥感数据。
遥感数据的选取还受到地域的影响，在对乡村土地进行调查时，适合的数据包括美国OBWIEW-3、英国TOPSAT等。适合城乡结合的数据有美国OBWIEW-1、韩国KOMPSAT-2等。总之数据选择时，需要结合该区域的具体情况，并对照标准进行选取。
2.预处理
该过程是针对卫星反射回来的遥感影像进行的，经过各项校核和改之后才能作为土地调查的参考资料。对影像进行预处理直接影响到后期图像制作的质量和精度，因此必须对该过程严格把关。通过三方面的校正，就能完成图像的预处理工作：
首先是对輻射的校正，辐射误差过大会导致影像出现变形，大气、太阳的高度、地形的变化等都可能使辐射出现误差。为减小误差需要可以对以下两方面进行校正：传感器在使用前对其初始参数进行校正，使用一段时间后再次校正；通过物理方法校正，如滤波、平滑化等。
其次是对几何图像的校正，该过程是在用户使用产品时进行的，可以利用各类图像处理软件对影像信息进行修正和美化。应用级的校正需要参照系统原有的地形图，重新建立校正模型[3]。该校正方式用户可以自行完成，但利用软件进行校正具有很大的局限性，重新采样会损失原始图像的很多信息。
关键词：3S技术；第三次；土地调查；应用
现阶段我国对土地的调查工作已进行了两次，第三次大规模的普查正在进行当中，为保证调查工作更加精确，在前两次的基础上融入了3S技术，这使得复杂的调查工作变得简单起来，土地勘测将现代化探测技术融入其中，是土地调查工作发展的必然趋势。
一、3s技术概述
在上世纪七十年代，我国就开始对定位技术进行研究。随着科技的快速发展，原来单一的定位技术发展成为3S技术，极大地方便了各项管理工作。3S技术各有优势，下面分别对各项技术加以介绍：
GPS技术与其它两类技术相比是目前我国研究时间最长、最成熟的技术，能够实现对区域的全天监控，很多工作可以自动进行且具有很高精度。在上世纪九十年代，我国全面建成三维定位系统，真正实现对海陆空的全面监控，该项技术由卫星定位系统、地面操作装置和用户系统组成，通过空间坐标系将人或物进行精准定位[1]。在军事上得到广泛使用，为警方提供全国各地的监控数据，在追踪罪犯是使用取得了较好的效果。此外该技术在其它领域也有应用，如摄影、土地测绘、工业生产等。下图是对GPS定位技术的形象图解：
RS是集测控和识别为一体的技术，将该项技术安装在相关设备中，可以有效接收卫星反射回来的电磁波。RS对电磁波信号进行扫描和整理，将其转化成计算机能够识别的数字信号，能实现对土地构造和地理环境探测和分析。该项技术不需要工作人员进行实地检测，通过卫星遥感平台就能实时获取想要的各种信息。遥感技术结合各项设备能够独立完成信息接收、传递、处理的所有过程，有效促进勘测部门的各项工作。目前该项技术的使用领域非常广泛，在物种统计、预测天气、监控交通安全等方面遥感技术都有所涉猎。此外，红外遥感技术的实现，使得科研人员对城市热岛效应的研究速度明显加快。
GIS就是一个庞大的地理信息系统，将其安装在计算机上，就能实现对各个地区的信息统计和管理。该系统可以同时录入各项数据并将其进行整理和分类，具有较大的存储容量，对数据还具有一定的分析能力。该技术对土地情况进行分析，可对土壤组成、含水量等因素进行精准计算，并综合数据库中的内容给出最佳的改善方案。信息库同时还提供检索和查询功能，只要在搜索框输入关键字，系统就能按照相关性进行排列，研究人员获取数据变得方便快捷。
二、该项技术运用在土地调查工作中的优势
人口的增多使得很多土地被开发，再加上工业生产的影响，近年来土地的质量和物质组成都发生了很大变化，这极大地增加了调查的工作量，工作的难度和繁琐程度也逐渐增大。基于此情况3S技术被应用到其中，下面对该项技术的使用优势进行介绍：
（一）影像表现更加清晰
在以往土地调查的过程中，采用的成像技术比较落后，且覆盖面不全。很多边远地区的土地，在勘测过程中很难得到完整清晰的影像。前两次土地勘查时通过卫星映射出来的影像是黑白色的，只能得到土地的面积信息。3S技术的使用，使得影像的颜色变成真彩色，利用完整的光谱将土地、丘陵等分布区别开，在必要的情况下会使用红外影像。在此技术的支持下，DOM的纹理更加清晰，对比度、饱和度等方面都比前两次的土地调查效果好。
（二）底图编制更加规范
底图编制的质量受DOM分幅的影响，之前两次的土地调查分幅条件达不到相关标准，在此次调查过程中3S技术的使用使得其分幅标准与相应的国家规定十分接近。再加上图廓、边界的基础上，影像底图对边界的划分已经细化到市、县，且划分严格遵照边界管控规则，分区更加明确，进一步方便技术人员进行土地调查工作[2]。
（三）影像底图的制作精细化
影像底图基于3S技术进行制作，有效提升土地调查结果的精度，下面介绍其主要的制作过程：
1.制作准备。
在制作前需要满足两点要求：系统中有精确的数学模型，可以实现对某个地点的精准定位；图像具有显著特点，识别时不会出现偏差。底图的制作需要准确的数据，因此第一步需要选择最佳的遥感数据。
分辨率是数据选择时着重考虑的因素，在遥感技术中，分辨率又分成光谱和空间两种分辨率。前者指的是传感器对电磁波的记录，必须达到一定的范围要求。若想提升图像中物种的可被识别能力，需要对波长范围进行合理控制，通常选择波长范围窄的传感器来记录反射波。后者指的是对最小目标的分辨能力，想要将土地调查细化到土质、树木数量，需要选择空间分辨率较高的遥感数据。
遥感数据的选取还受到地域的影响，在对乡村土地进行调查时，适合的数据包括美国OBWIEW-3、英国TOPSAT等。适合城乡结合的数据有美国OBWIEW-1、韩国KOMPSAT-2等。总之数据选择时，需要结合该区域的具体情况，并对照标准进行选取。
2.预处理
该过程是针对卫星反射回来的遥感影像进行的，经过各项校核和改之后才能作为土地调查的参考资料。对影像进行预处理直接影响到后期图像制作的质量和精度，因此必须对该过程严格把关。通过三方面的校正，就能完成图像的预处理工作：
首先是对輻射的校正，辐射误差过大会导致影像出现变形，大气、太阳的高度、地形的变化等都可能使辐射出现误差。为减小误差需要可以对以下两方面进行校正：传感器在使用前对其初始参数进行校正，使用一段时间后再次校正；通过物理方法校正，如滤波、平滑化等。
其次是对几何图像的校正，该过程是在用户使用产品时进行的，可以利用各类图像处理软件对影像信息进行修正和美化。应用级的校正需要参照系统原有的地形图，重新建立校正模型[3]。该校正方式用户可以自行完成，但利用软件进行校正具有很大的局限性，重新采样会损失原始图像的很多信息。