S技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用

1、3S技術(shù)及其在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)技術(shù)及其在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng) 用用 2021-4-251 目錄目錄 1 2 3 3S技術(shù)簡介 3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用 3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中應(yīng)用的前景 2021-4-25 4 3S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用 2 相關(guān)背景相關(guān)背景 n 湖北省國土整治中3S技術(shù)的應(yīng)用探索 湖北省在全國首創(chuàng)無人機監(jiān)測與國土整治規(guī)劃相結(jié)合。至2014年9月 底，已先后4次招標(biāo)結(jié)合無人機航測，開展國土整治規(guī)劃設(shè)計工作， 實現(xiàn)3S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用。5月15日，湖北省國土整治局首 次采用“無人機”正攝影像技術(shù)，對孝昌縣土地整治項目進(jìn)行驗收。 2021-4-253 3S技術(shù)簡介技術(shù)

2、簡介 n 3S技術(shù) 3S 是GIS、RS 和GPS 的簡稱。3S技術(shù)伴隨計算機技術(shù)發(fā)展 而形成，是對地球環(huán)境有關(guān)問題進(jìn)行分析和研究的技術(shù)方法 GIS 即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System) 是利 用計算機獲取、存儲、處理地理信息的一種技術(shù)與工具 RS 即遙感技術(shù)(Remote Sensing), 以數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)為基礎(chǔ), 通過衛(wèi)星、飛機、飛船等設(shè)備搭載數(shù)字?jǐn)z影成像儀 （Quickbird, Spot, Ikonos 2.5,)，獲取地表信息影像 GPS 即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System) 包含覆蓋 全球的24 顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)

3、星系統(tǒng)及地面控制系統(tǒng)，中國的 BDS, 16/35 2021-4-254 3S技術(shù)簡介技術(shù)簡介 n 3S集成技術(shù)的作用 GIS GPS RS GPS 實時、快速的提供目標(biāo)的空 間位置 RS用于實時、快速的提供大面積 地表物體及其環(huán)境的幾何與地理 信息及各種變化 GIS則是多種來源時空數(shù)據(jù)的綜 合處理和應(yīng)用分析的平臺 3S集成RS、GIS、GPS技術(shù)，構(gòu)成 一個強大的空間信息技術(shù)體系， 可實現(xiàn)對各種空間信息和環(huán)境信 息快速、準(zhǔn)確的收集、處理與更 新。 2021-4-255 3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用 n 國土資源特性 區(qū)位性。國土資源包括土地資源、礦產(chǎn)資源及海洋資源

4、， 這些資源都是分布在一定地理空間環(huán)境中，和地理位置 密切相關(guān)，并以各種坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)示，因此，國土資源的 規(guī)劃、監(jiān)管活動都具備空間性和區(qū)位性特征 2021-4-25 n 信息化管理的趨勢 國土資源管理信息化、系統(tǒng)化、規(guī)范化的發(fā)展趨勢。 6 3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用 n 運用3S技術(shù)的可行性 （1）國土資源信息就是一種地理信息； （2）國土資源監(jiān)管中涉及空間定位、面積測算、類型調(diào)查、變化監(jiān)測，以及權(quán)屬確認(rèn)等 工作； （3）地圖一直是輔助國土資源管理最重要的技術(shù)手段之一； （4）地籍圖、宗地圖、土地利用圖、礦產(chǎn)資源分布圖以及海籍圖等，這些圖件最早都是 采用手工方式來繪

5、制，操作起來費時費力，更新時也極其不方便； （5）國土資源領(lǐng)域廣，對各類信息擴展應(yīng)用功能需求大 2021-4-257 p 美國陸地衛(wèi)星美國陸地衛(wèi)星 （LANSAT） 遙感遙感TM影像影像 通過遙感影像通過遙感影像 獲取地表信息，獲取地表信息， 地類、植物覆地類、植物覆 被、河流水域、被、河流水域、 城鄉(xiāng)信息等。城鄉(xiāng)信息等。 2021-4-258 p 結(jié)合衛(wèi)星與航拍信息的影像圖。在國土資源領(lǐng)域 ，以3S技術(shù)完成影像采集與處理，還原土地利用 現(xiàn)狀，作為國土資源規(guī)劃、管理的基礎(chǔ)圖件。 2021-4-259 2021-4-2510 p 深圳市近海土地利用變化1999，2008年遙感影像 國土資源應(yīng)用3

6、S技術(shù)的成果 國土資源應(yīng)用GIS的成果 2021-4-2511 p國土災(zāi)害識別與監(jiān)測 國土資源應(yīng)用GIS的成果 2021-4-2512 p 水域面積變化監(jiān)測1999，2008 國土資源應(yīng)用GIS的成果 2021-4-2513 p ARCGIS建立地形三維DEM,并進(jìn)行渲染 2021-4-25 p3S技術(shù)繪制國土資源專題信息圖。以3S技術(shù)完 成國土資源地質(zhì)、地貌、水文、植被等專題信息 提取，提供專項監(jiān)管信息 14 2021-4-25 p 利用3S技術(shù)獲取用地綜合評估信息，建立用地區(qū)劃方案 以3S技術(shù)對各類專題信息提取、疊加、綜合，形成綜合信 息，據(jù)此擬定國土資源規(guī)劃、管理方案。 15 國土資源應(yīng)

7、用國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果技術(shù)的成果 n 成果的框架描述 國土資源空間地圖數(shù)據(jù) 國土資源信息 互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)集成 業(yè)務(wù)系統(tǒng) 基于GIS的 核心引擎 RS、GPS 技術(shù)輔助 Web訪問 土地資源、礦產(chǎn)資源、海 洋資源 土地信息管理系統(tǒng)LIS、動態(tài) 監(jiān)測系統(tǒng)、國土電子政務(wù)系 統(tǒng)等 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2021-4-2516 國土資源應(yīng)用國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果技術(shù)的成果 n 應(yīng)用成果 （1）資源信息定位系統(tǒng)。利用GPS定位技術(shù)建立空間定位系統(tǒng)； （2）數(shù)據(jù)綜合存儲系統(tǒng)。GIS能很好地與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成整合在 一起；在服務(wù)端能很好地與通用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)集成，把國土 資源空間地圖數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中； （3）信

8、息查詢系統(tǒng)。能與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成，能把國土資 源信息以地圖形式通過Web方式進(jìn)行瀏覽查詢； （4）管理與決策系統(tǒng)。具備的多項功能促使3S技術(shù)融入到輔助 國土資源的管理及決策過程中。 2021-4-2517 2021-4-2518 p 國土資源空間信息服務(wù)平臺 國土資源應(yīng)用國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果技術(shù)的成果 n 國土資源空間信息服務(wù)平臺 借助GIS技術(shù)構(gòu)建的國土資源空間信息服務(wù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)國 土資源定位，幫助政府部門輕松摸查國土資源現(xiàn)狀情況； 國土管理業(yè)務(wù)人員不用在檔案室成堆的檔案材料中去查詢土 地權(quán)屬，只需要在電腦中輸入土地編號或者土地權(quán)利人姓名 即可獲取土地權(quán)屬信息； 民眾可通過互聯(lián)

9、網(wǎng)查詢國土資源現(xiàn)狀及規(guī)劃情況，利用平臺 上地價信息賦值，可查詢城市基準(zhǔn)地價和土地分等、分布信 息，了解招標(biāo)地塊的標(biāo)定地價，實現(xiàn)土地管理公開透明化。 2021-4-2519 國土資源應(yīng)用國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果技術(shù)的成果 2021-4-2520 n 成果形成的基本程序： 土地利用調(diào)查中土地利用調(diào)查中3S技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用 土地資源的不可再生性決定了合理利用土地資源的重要性。 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查與分析，是合理確定土地利用規(guī)劃方案， 保護(hù)有限土地資源的基礎(chǔ)工作 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的基本工作內(nèi)容：了解土地資源的特性 和規(guī)律，掌握土地資源的數(shù)量、質(zhì)量和分布規(guī)律。 土地利用現(xiàn)狀調(diào)查涉及的信息豐富、繁雜、量

10、大，包含大 量地理信息，具有很強的地域性、空間性、時序性和動態(tài) 性。離開這些信息，就很難實現(xiàn)準(zhǔn)確、立體、動態(tài)管理， 將影響土地利用規(guī)劃和管理的質(zhì)量和效果。 n 土地利用背景調(diào)查 2021-4-2521 土地利用調(diào)查中土地利用調(diào)查中3S人技術(shù)的應(yīng)用人技術(shù)的應(yīng)用 （1）GPS為國土資源空間數(shù)據(jù)的采集提供實時、快速的定位服 務(wù)，RS利用航空、航天提供的地表遙感影像，經(jīng)過校正、解譯 得到精度較高、現(xiàn)勢性好的的土地利用現(xiàn)狀信息。 （2）通過GPS和RS獲取的地物信息，以及其他手段得到的各 種信息，提供給GIS，GIS利用本身強大的數(shù)據(jù)管理功能，實現(xiàn) 對土地空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化管理以及對空間數(shù)據(jù)的表

11、 達(dá)成圖。 （3）GIS技術(shù)對各類空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)進(jìn) 行綜合管理，實現(xiàn)土地資源數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、系統(tǒng)化。 n 3S土地利用現(xiàn)狀信息的獲取與表達(dá) 2021-4-2522 2021-4-25 p 土地利用土地利用 現(xiàn)狀圖現(xiàn)狀圖 在在現(xiàn)狀調(diào)現(xiàn)狀調(diào) 查工作中查工作中 利用遙感利用遙感 影像信息影像信息， 以以GIS 系統(tǒng)處理系統(tǒng)處理 繪制土地繪制土地 利用現(xiàn)狀利用現(xiàn)狀 圖圖 23 2021-4-2524 pGIS處理獲取 土地利用現(xiàn) 狀地類信息 土地利用規(guī)劃及國土資源管理的應(yīng)用土地利用規(guī)劃及國土資源管理的應(yīng)用 （1）通過GPS、RS技術(shù)的輔助，可在GIS系統(tǒng)中實現(xiàn)對國 土資源信息的定

12、位、定量處理、分析，以此為基礎(chǔ)建立用地 規(guī)劃方案，并實現(xiàn)對國土資源規(guī)劃信息的輸出。 （2）以GIS技術(shù)為核心，通過GIS系統(tǒng)應(yīng)用拓展功能，實現(xiàn) 國土信息的查詢、決策功能，建立國土資源各類管理系統(tǒng)、 應(yīng)用系統(tǒng)。 n 國土資源信息的處理、分析及規(guī)劃方案、擴展應(yīng)用系統(tǒng)建立 2021-4-2525 p 土地利用總體規(guī)劃用土地利用總體規(guī)劃用地規(guī)劃圖地規(guī)劃圖 2021-4-2526 資料資料-國土資源電子政務(wù)系統(tǒng)國土資源電子政務(wù)系統(tǒng) 2021-4-2527 資料資料-城鄉(xiāng)一體化地籍信息系統(tǒng)城鄉(xiāng)一體化地籍信息系統(tǒng) 2021-4-2528 資料資料-城鄉(xiāng)一體化地籍信息系統(tǒng)城鄉(xiāng)一體化地籍信息系統(tǒng) 2021-4-

13、2529 土地利用規(guī)劃管理系統(tǒng)土地利用規(guī)劃管理系統(tǒng) 2021-4-2530 3S技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景 2021-4-25 n 空間信息管理、處理與分析 探索3S集成技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的路徑與方法，使其與傳統(tǒng)調(diào) 查手段緊密接合，發(fā)揮3S技術(shù)豐富的數(shù)據(jù)源和強大數(shù)據(jù) 處理能力，充分利用野外調(diào)查、取樣、分析的精確優(yōu)勢， 建立面向用戶的土地資源信息系統(tǒng)，反映土地資源動態(tài)變 化，有效保護(hù)土地資源提供了有效的技術(shù)支持 利用GIS海量數(shù)據(jù)處理功能和強大的空間分析能力，把土 地資源的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，實現(xiàn)二者的相 關(guān)分析與處理（空間分析），將抽象的數(shù)據(jù)直觀地用各 種地圖予以顯示，

14、使原本簡單堆積的數(shù)據(jù)可以靈活地應(yīng) 用于縱向和橫向比較 31 3S技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景 2021-4-25 n 實現(xiàn)GIS智能化模擬 新一代土地資源管理決策支持系統(tǒng)應(yīng)該是一個多種技術(shù) 綜合集成的系統(tǒng) 將專家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機技術(shù)有機地結(jié)合 起來，把土地資源科學(xué)與人的經(jīng)驗知識結(jié)合起來 以高度智能化集成為目標(biāo)，在空間數(shù)據(jù)庫和知識庫的基 礎(chǔ)上，對土地資源的開發(fā)進(jìn)行模擬分析或仿真，對土地 資源進(jìn)行科學(xué)管理和規(guī)劃 n BDS應(yīng)用及細(xì)分專業(yè)化GIS系統(tǒng)平臺建設(shè) 32 3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用 2021-4-25 n 結(jié)合無人機航測、D

15、EM數(shù)字高程模型技術(shù)開展國土整治規(guī)劃 工作出發(fā)點：結(jié)合無人機航測、DEM數(shù)字高程模型等3S技 術(shù)，提高規(guī)劃設(shè)計精度及效率，豐富規(guī)劃設(shè)計成果的內(nèi)涵 和展示手段。 應(yīng)用成果內(nèi)容： （1）運用3S集成技術(shù)，編制基礎(chǔ)信息圖件 （2）無人機航空測量及規(guī)劃區(qū)數(shù)字3D產(chǎn)品制作 （3）基于DEM數(shù)字高程模型的土地整治規(guī)劃設(shè)計方案 包括三維模型制作、三維規(guī)劃設(shè)計模型成果演示。 33 3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用 2021-4-25 n 結(jié)合無人機航測、DEM數(shù)字高程模型技術(shù)開展國土整治規(guī)劃 p3S技術(shù)編制規(guī)劃基 礎(chǔ)圖件技術(shù)路線 34 3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用技術(shù)在湖北省國

16、土整治中的應(yīng)用 2021-4-25 n 開展3S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用專項研究 2014年7月，省國土整治局正式啟動2014年度信息化專項建設(shè) 課題無人機航測和3S技術(shù)在土地整治中的應(yīng)用，目標(biāo)是拓 展國土整治信息技術(shù)的應(yīng)用。該課題研究以3S技術(shù)為核心，探 索利用無人機航測和三維數(shù)字化展示平臺，為土地整治項目規(guī) 劃設(shè)計、實施監(jiān)管、竣工驗收等工作提供技術(shù)支撐。 n 利用無人機開展國土整治驗收 國土整治工程規(guī)模大，對1、2萬畝甚至10萬畝的整治工程開展 現(xiàn)場驗收難度大，無人機航測技術(shù)的運用能夠大幅提高大面積 驗收工作的質(zhì)量和效率。2014年5月，省國土資源廳利用無人機 航測系統(tǒng)，順利完成孝感市大悟、

17、孝昌兩縣6個低丘崗地改造項 目和基本農(nóng)田建設(shè)項目的竣工驗收工作。 35 3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用 2021-4-25 n 未來結(jié)合3S技術(shù)繼續(xù)探索的實踐方向 (1) 建設(shè)國土整治綜合信息系統(tǒng) 在國土整治項目空間數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)建設(shè)中完善相關(guān)空間信息 處理功能，建設(shè)國土整治綜合信息系統(tǒng)。 (2) 工程監(jiān)理中實現(xiàn)土地開發(fā)整理項目實時監(jiān)管 利用不同時相的遙感影像能夠清楚地識別土地開發(fā)整理施工過程 中、竣工后與施工前的變化情況，確定工程進(jìn)度與工作質(zhì)量。 (3) 基于三維GIS的工程質(zhì)量控制、投資控制 利用GIS三維分析模塊, 計算土地整治的挖填方量, 道路、溝渠的

18、尺寸、鋪料厚度和材料投入, 還可通過DEM地物模型進(jìn)行拆遷補 償預(yù)算及拆遷工程量預(yù)算, 同時可方便監(jiān)測工程的施工情況, 引導(dǎo) 投資的合理分配。 36 3S技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量 2021-4-25 n CASS地形地藉成圖軟件 CASS地形地藉成圖軟件應(yīng)用，是結(jié)合AutoCAD、GIS平臺技術(shù) 形成的前端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。測量、繪圖、統(tǒng)計。 CASS軟件測算土石方工程量的方法和步驟 （1） DTM法土方計算 測算原理：根據(jù)實地測定的地面點坐標(biāo)（X，Y，Z）和設(shè)計高 程，通過生成三角網(wǎng)來計算每一個三棱錐的填挖方量，最后累 計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。 37

19、3S技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量 2021-4-25 n 操作流程 首先將平整的區(qū)域的數(shù)據(jù)（含高程信息）導(dǎo)入CASS 程序 生成DTM模型，并用閉合的復(fù)合線指定出所要計算土方的 區(qū)域 然后根據(jù)土地平整的設(shè)計要求輸入設(shè)計標(biāo)高 運行計算得到平整土石方量 38 圖圖. DTM 參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 Figure 1 Parameter Set of DTM 3S技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量 2021-4-25 n CASS地形地藉成圖軟件 圖. DTM 土方計算 Figure 2 Volume of Earthwork 39 3S技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計

20、算土石方量技術(shù)應(yīng)用平臺軟件計算土石方量 2021-4-25 n CASS地形地藉成圖軟件 （2）方格網(wǎng)法土方計算 測算原理：根據(jù)實地測定的地面點坐標(biāo)（X，Y，Z）和設(shè)計高程， 通過生成方格網(wǎng)來計算每一個長方體的填挖方量，最后累計得到 指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪出填挖方分界線。 測算程序：CASS系統(tǒng)建立方格將方格的四個角上的高程相加 （如果角上沒有高程點，通過周圍高程點內(nèi)插得出其高程），取 平均值與設(shè)計高程相減以指定的方格邊長計算每個方格的面積 乘以第二步驟獲取的每個方格與設(shè)計的高程差計算獲得方格 挖填方量匯總計算平整總土石方量。（存在一定誤差） 40 謝謝！ 2021-4-2541

21、3S技術(shù)簡介技術(shù)簡介 n 3S集成技術(shù)的作用 GIS GPS RS GPS 實時、快速的提供目標(biāo)的空 間位置 RS用于實時、快速的提供大面積 地表物體及其環(huán)境的幾何與地理 信息及各種變化 GIS則是多種來源時空數(shù)據(jù)的綜 合處理和應(yīng)用分析的平臺 3S集成RS、GIS、GPS技術(shù)，構(gòu)成 一個強大的空間信息技術(shù)體系， 可實現(xiàn)對各種空間信息和環(huán)境信 息快速、準(zhǔn)確的收集、處理與更 新。 2021-4-2542 p 結(jié)合衛(wèi)星與航拍信息的影像圖。在國土資源領(lǐng)域 ，以3S技術(shù)完成影像采集與處理，還原土地利用 現(xiàn)狀，作為國土資源規(guī)劃、管理的基礎(chǔ)圖件。 2021-4-2543 國土資源應(yīng)用GIS的成果 2021-4-2544 p 水域面積變化監(jiān)測1999，2008 2021-4-25 p3S技術(shù)繪制國土資源專題信息圖。以3S技術(shù)完 成國土資源地質(zhì)、地貌、水文、植被等專題信息 提取，提供專項監(jiān)管信息 45 國土資源應(yīng)用國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果技術(shù)的成果 n 國土資源空間信息服務(wù)平臺 借助GIS技術(shù)構(gòu)建的國土資源空間信息服務(wù)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)國 土資源定位，幫助政府部門輕松摸查國土資源現(xiàn)狀情況； 國土管理業(yè)務(wù)人員不用在檔案室成堆的檔案材料中去查詢土 地權(quán)屬，只需要在電腦中輸入土地編號或者土地權(quán)利人姓名 即可獲取土地權(quán)屬信息； 民眾可通過互聯(lián)網(wǎng)查詢國土資源現(xiàn)狀及規(guī)劃情況，利用平臺 上地價