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        面向第三次國土調(diào)查的3S技術應用研究

        2020-07-01 01:51:15霍重慶
        科技創(chuàng)新導報 2020年12期
        關鍵詞:三調(diào)圖斑航拍

        霍重慶

        摘 ? 要:本文以第三次全國國土調(diào)查為研究對象,探討了三調(diào)技術框架,進而提出了基于3S技術的三調(diào)標準化調(diào)查方法,包括數(shù)據(jù)源的獲取及圖斑的制作和GIS系統(tǒng)與“互聯(lián)網(wǎng)+”開展內(nèi)外業(yè)精準調(diào)查,結果表明,全面細化的第三次國土調(diào)查離不開精準化的調(diào)查手段,基于3S技術的高分辨率遙感影像及高精度數(shù)據(jù)信息采集方法為三調(diào)的精準化調(diào)查提供了技術保障。

        關鍵詞:第三次全國國土調(diào)查 ?3S技術 ?高分辨率遙感影像 ?DOM

        中圖分類號:P204 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)04(c)-0024-02

        第三次全國國土調(diào)查(以下簡稱“三調(diào)”)是在二調(diào)的基礎上進行全面的細化和完善土地利用基礎數(shù)據(jù),掌握翔實準確的土地利用現(xiàn)狀及土地資源變化,進一步實現(xiàn)調(diào)查成果進行管理與共享,滿足土地管理、生態(tài)文明建設、自然資源管理、宏觀調(diào)控等各項工作的需要。三調(diào)的主要任務包括開展土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、開展土地權屬調(diào)查、開展專項用地調(diào)查與評價、建設各級土地利用數(shù)據(jù)庫,與二調(diào)相比“細化”是三調(diào)很重要的特征,這就要求在三調(diào)過程中采用先進的調(diào)查技術與方法,實現(xiàn)三調(diào)精準化調(diào)查。

        1 ?3S技術在國土調(diào)查的應用

        以往的土地監(jiān)測調(diào)查主要是采用年度變更調(diào)查的方式進行,此外,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,土地資源亂壓亂占現(xiàn)象時有發(fā)生,有不少國土部門采取動態(tài)巡查的方式進行土地利用現(xiàn)狀的掌控,這兩種方式都離不開測繪技術的支持。隨著3S的發(fā)展,衛(wèi)星遙感及無人機遙感影像在國土資源管理方面的應用越來越頻繁,涉及面也越來越廣泛;GNSS具有高精度、全天候、高靈活性等特點,廣泛應用于地籍測量、礦山測量、土地勘測定界、土地動態(tài)監(jiān)測等測繪工作中。CORS系統(tǒng)的推廣應用,在國土資源測量管理中具有重要的應用價值,大大促進了 GNSS在國土資源管理中的高效率、高精度測量工作;GIS技術的發(fā)展為征地遷建數(shù)據(jù)庫的建立提供了便利條件。因此為提高三次調(diào)查質(zhì)量,實現(xiàn)細化調(diào)查,建立以3S技術為支撐的三調(diào)精準化調(diào)查技術體系具有一定的現(xiàn)實意義。

        2 ?三調(diào)技術框架

        在某工作區(qū),農(nóng)村部分采用亞米級高分辨率影像,城鎮(zhèn)部分采用的是0.2m 無人機航拍影像,根據(jù)實地調(diào)查圖斑地類,采用CORS技術,精確定位,調(diào)繪圖斑邊界,修正內(nèi)業(yè)提取的圖斑界限,并對影像未發(fā)現(xiàn)的圖斑,采用測量儀器進行補測,確保每個圖斑的準確性,此外在用GIS建庫時發(fā)現(xiàn)重新建庫要比在原來的基礎上修改更能節(jié)省時間,并且能有效的減少時間,通過試點,建立三調(diào)技術框架如圖1所示。

        3 ?基于3S技術的三調(diào)精準化調(diào)查

        3.1 數(shù)據(jù)源的獲取及圖斑的制作

        3.1.1 高分辨率衛(wèi)星影像DOM制作與獲取

        三調(diào)總體要求為農(nóng)村土地利用現(xiàn)狀調(diào)查部分要采用優(yōu)于1m分辨率的遙感影像資料,城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用現(xiàn)狀調(diào)查要采用優(yōu)于0.2m的航空遙感影像資料。在第二次國土調(diào)查中,衛(wèi)星遙感影像多采用2.5m分辨率的國外衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),如SPOT(2.5m)、P5(2.5m)、QuickBird(0.61m)等,以及國產(chǎn)衛(wèi)星北京一號(4m),影像分辨率較低,三調(diào)采用分辨率大于0.5m的遙感影像作為底圖。

        3.1.2 無人機遙感數(shù)據(jù)的獲取

        城鎮(zhèn)土地利用現(xiàn)狀調(diào)查采用無人機進行航空測量,要求精度優(yōu)于0.2m。無人機航拍具有機動靈活性、響應快、時效性強等特點,所獲取的影像數(shù)據(jù)空間分辨率高,能精確獲取城鎮(zhèn)土地利用變化情況,并根據(jù)城鎮(zhèn)內(nèi)部土地利用調(diào)查底圖為基礎,按照工作分類,參展城鎮(zhèn)規(guī)劃功能分區(qū),結合影像特征,綜合判斷土地利用類型,例如從影像上判斷為臨街門面,將會歸并為城鎮(zhèn)道路外的相鄰街道,采集的影像數(shù)據(jù)如圖2所示。

        無人機航拍及數(shù)據(jù)處理主要步驟為:飛行路徑的規(guī)劃,根據(jù)飛行航行獲取原始影像數(shù)據(jù),使用ENVI OneButton進行影像處理,最終生產(chǎn)正射影像圖,將無人機應用于補充衛(wèi)星遙感影像監(jiān)測空白區(qū)域,形成多元數(shù)據(jù)合成鑲嵌影像。

        3.1.3 GNSS獲取數(shù)據(jù)信息

        GNSS具有高精度、全天候、高靈活性等特點,廣泛應用于地籍測量、礦山測量、土地勘測定界、土地動態(tài)監(jiān)測等測繪工作中。CORS系統(tǒng)的推廣應用,在國土資源測量管理中具有重要的應用價值,大大促進了GNSS在國土資源管理中的高效率、高精度測量工作。一方面,GNSS控制測量為衛(wèi)星遙感影像及無人機航拍影像提供像控點,對遙感影像及航拍 DOM 數(shù)據(jù)成果進行檢核,后期DOM 糾正采用有控糾正方式,采集的像控點同時可作為像控點為DOM制作提供高精度控制資料參考;另一方面,利用CORS系統(tǒng),現(xiàn)場核實監(jiān)測圖斑的范圍,取證測量坐標,測量硬化地面面積、建筑物高度,彌補了衛(wèi)星遙感及航拍影像精度較低的不足。

        3.2 GIS系統(tǒng)與“互聯(lián)網(wǎng)+”開展內(nèi)外業(yè)精準調(diào)查

        以往的國土調(diào)查工作組中,由于地方舉證材料可信度問題,導致出現(xiàn)地方多次舉證、上級反復核實現(xiàn)象,使得社會資源嚴重浪費、程序反復、工作周期長。因此三調(diào)將全面采用“互聯(lián)網(wǎng)+舉證”的方法進行調(diào)查,根據(jù)要求搭建三調(diào)調(diào)查平臺。

        三調(diào)平臺的搭建主要分為兩個方面,一是Web端的審核分發(fā)系統(tǒng),二是移動端調(diào)查 APP。Web端系統(tǒng)主要實現(xiàn)影像查看和調(diào)查成果的核查。將圖斑從網(wǎng)頁端以任務的形式下發(fā)到相應的調(diào)查部門,層層分級,并嚴格控制權限,形成調(diào)查可追溯到人的工作機制,并且將“互聯(lián)網(wǎng)+”應用到實際工作中,實現(xiàn)零距離審核,能夠進一步增強管理控制力,提高調(diào)查工作效率,提升調(diào)查成果質(zhì)量,降低調(diào)查工作成本。

        在調(diào)查過程中,由管理人員通過 Web系統(tǒng)將圖斑分發(fā)給外業(yè)調(diào)查人員,調(diào)查人員使用帶衛(wèi)星定位功能和方向傳感器的手機,利用移動端軟件,根據(jù)圖斑顯示位置對圖斑信息進行采集,拍攝包含圖斑實地GPS坐標、拍攝方位角、拍攝時間、實地照片及舉證說明等綜合信息的加密舉證數(shù)據(jù)包,并上傳至Web端,審核人通過Web對外業(yè)調(diào)查信息進行審核。

        4 ?結語

        第三次國土調(diào)查對于核定我國耕地實際保有量、新增建設用地及建設用地審批、土地利用總體規(guī)劃修編以及土地整治工作具有重要的意義。三調(diào)的成果數(shù)據(jù)將成為土地各項管理工作的依據(jù),掌握詳實精準的土地資源利用情況,能夠進一步提升國土管理的精準化水平,促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

        全面細化的第三次國土調(diào)查離不開精準化的調(diào)查手段,基于3S技術的高分辨率遙感影像及高精度數(shù)據(jù)信息采集方法為三調(diào)的精準化調(diào)查提供了技術保障。3S集成技術精準、高效、迅速的數(shù)據(jù)采集及處理能力以及強大的空間分析管理能力,通過工作區(qū)域的3S技術綜合應用,建立三調(diào)技術體系,為三調(diào)精準化調(diào)查提供經(jīng)驗與保障。

        參考文獻

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