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[关键词]土地测量 土地规划 土地资源利用
[中图分类号] S29 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-248-1
0前言
土地是有限的,一个国家的建设和发展离不开土地资源。当前,随着我国人口的不断增多,加上资源紧缺,土地资源的珍贵程度变得更加突出,科学规划和利用土地资源才能够确保我国土地资源的可持续利用,这是践行我国科学发展观和构建和谐社会的总体要求,对保护我国现有资源和保证我国经济的可持续发展具有十分重要的作用。笔者从事相关工作,对此有着较为深刻的认识,就土地规划中土地测量的应用,谈谈自身一些看法。
1土地测量的涵义和发展历程
1.1土地测量技术涵义
现代的土地测量技术是指使用以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心,将地面已有的特征点和界线,通过测量手段获得反映地面现状的图形和位子信息,供工程建设的规划设计和行政管理之用,在国民生产的很多方面都发挥着重要的作用。土地测量是一项工作周期长、基础性强并且技术含量高的运用测量学和遥感技术方法对各类土地的数量、分布、地形等特征进行测量、绘图的工作。包括地形测量、地籍测量、土地平整测量、土地利用现状测量、荒山荒地等后备资源调查等内容。
1.2土地测量技术特点及发展趋势
土地测量内外作业一体、数据获取及处理的自动化、测量过程控制可系统行为的智能性、测量成果和产品的数字化、信息共享和传播网络化、测量信息管理的可视化是土地测量技术的六大主要特点,精确、快速、可靠、实时、遥测、集成、简便和安全是土地测量在土地规划应用中的主要优势。未来现代测量技术的发展主要包括以下八个方面:
(1)以测量机器人为代表的智能和自动化系统的广泛应用;(2)基于知识和数据挖掘的工程信息系统;(3)从土木工程测量和三维工业到人体医学测量;(4)多传感器的集成和混合系统;(5)GPS、GIS、RS、TPS和激光扫描系统等多技术集成融合;(6)大面积空间数据的快速采集及处理;(7)精密数据处理和海量数据处理方面的数学物理建模;(8)信息服务的网络化和可视化。
2土地测量在土地规划中的应用分析
2.1在土地利用调查中的应用
土地利用调查亦称土地资源数量调查。即通过勘测调查手段,查清一个国家、地区各种土地利用分类面积、土地利用状况及其空间分布特点,编制土地利用现状图,了解土地利用存在问题,总结开发利用经验教训,提出合理利用土地的意见,为进行土地利用分类和研究,制订国民经济计划和土地政策,开展国土整治、土地规划、科学管理土地等工作服务。是一项政策性、科学性、技术性很强的工作。如今,RS、GIS、GPS等土地测量技术为土地利用调查提供了近乎完美的技术支撑,实现了对土地利用调查的数据采集、处理、分析、输出以及更新的系统的建设。RS快捷、实时、高效地获取土地利用变化信息;GPS快速准确采集土地利用变化图斑的空间位置;GIS对采集的数据进行编辑实现数据管理自动化, 这些技术使土地调查中工作量大、工序多、工作效益低、精度底、数据分析难度大、成果输出不方便等问题迎刃而解。
2.2在土地勘测定界中的应用
土地测量技术在土地勘测定界中的运用可以更为合理的对土地进行开发、复垦和转让。首先,勘测土地的使用范围来获取准确的土地使用情况信息和土地的实际面积等可以作为我国国有土地在审批和相关地籍情况方面的有效的数据。其次,土地测量技术在勘测定界方面的运用也将为我们土地的测绘和勘测报告的编写方面提供有力的支持。最重要的是,可以随时了解我国国有土地资源的情况,方便国土行政主管部门及时调整不合理的方面。在勘测定界的过程中有两种方法。第一种先使用GPS―RTK技术定位,然后通过相关的基站将捕捉到的信息反馈给流动站,最后由流动站对信息进行采集、分析和计算。第二种是利用GIS技术和数据库完成对土地的勘测界定测量、或对土地征收数据进行管理。不论何种方法,我们都应该确保数据的真实性,保证土地勘测定界能真实高效的进行。
2.3在土地利用动态监测中的应用
土地利用动态监测的目的是准确快速的发现土地利用状况的变化并收集变化的数据。在以往,我们在真实了解一个土地的具体利用现状的时候还是十分被动的,而且收集到的数据较为粗糙,真实性也低,在对数据进行分析和计算后得到的结果与现实差异较大。目前,我们利用土地测量技术进行相关土地利用的动态监测,充分发挥遥感卫星中对矢量数据处理和GPS数据精确定位的优势,最终通过GIS实现土地的可视化管理,大大提高了土地相关信息的时效性和数据的准确性。
2.4在土地执法监察中的应用
土地测量技术还简化了土地执法部门的流程:首先将遥感监测技术和土地执法动态巡查相结合,对土地利用进行排查,尽可能的发现土地违法行为,再通过便携式GPS接收设备和GIS提供的电子地图,快速准确的发现并到达疑似违法用地的现场。近些年来,土地测量技术已经成功的运用于土地执法监察中,科技与人力相结合,使土地违法利用的行为显著减少。
3结束语
总而言之,土地测量技术在我国已经有了一段时间的发展历程,土地规划和管理的工作更具科学性、真实性和可操作性,为提高我国土地规划与管理的 效率提供了有益的措施,为我国土地的可持续发展提供了技术保障。不过,土地测量技术还有待完善,我们还应该加大在科技领域的投入,完善或创新测量技术,为土地的规划和管理作出更大的贡献。
参考文献
[1]石利军.GPSRTK技术在土地勘测定界中的应用[ J] .邢台职业技术学院学报, 2011, 26(1):102, 104.
[2]丁莉东.测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].安徽农业科学,2010(24).
根据《中华人民共和国土地管理法》的规定,在我国土地利用总体规划按照下列原则编制:
(一)严格保护基本农田,控制非农业建设占用农用地;
(二)提高土地利用率;
(三)统筹安排各类、各区域用地;
(四)保护和改善生态环境,保障土地的可持续利用;
(五)占用耕地与开发复垦耕地相平衡。
关键词:土地利用规划;规划修编;数据库建设;土地利用规划管理信息系统
1.系统目标
土地利用规划管理系统是集土地利用规划辅助编制和实施管理为一体的管理系统,以满足各市、县新一轮土地利用规划管理的需要。系统具有数据入库,全方位查询统计分析,辅助编制,实施管理,解决指标利用、规划调整涉及图形、数据调整的难题,成果打印输出、规划成果管理等功能,能够实现规划实施管理的便捷、精确,解决规划指标调整的空间配置难题,实现规划指标、图形管理与办公一体化。
2.数据库设计
1)数据内容:
土地利用规划数据库管理系统涉及的静态数据包括基础地理、现状数据、规划数据、注记信息及其他信息四类。
基础地理要素主要包括行政区划、地形、地名、水系,其中行政区划包括行政区域和行政界线,行政界线包括国界,省界(自治区界、直辖市界),县、自治县、旗、县级市界,乡、镇、国营农场、林场、牧场界和村界(乡镇规划);地形包括高程点和等高线,等高线分为首曲线和计曲线。
现状数据包括土地用途要素、环境要素、社会经济要素。现状数据应满足规划编制的时限性。
规划数据包括规划基期和规划期数据。其中规划基期数据包括土地用途要素、环境要素、社会经济要素。规划期数据包括土地用途分区、土地利用功能分区、重点项目、土地利用规划指标、土地利用规划资料等。
注记信息及其他信息包括注记要素和其他要素,其中注记要素包括图面注记、地名注记、水系注记、交通注记、地形注记、地类注记、图例注记及其他注记;其他要素包括图廓线、公里格网、比例尺符号、图示符号及其他。
2)数据格式:
SQL SERVER数据库存储。
上报矢量数据格式:shp格式,Personal Geodatabase和VCT格式。
图件:jpg格式或者Tiff格式。
缩编数据:矢量数据:shp格式或Personal Geodatabase格式;栅格数据:img格式或者Tiff格式。
文档报告类数据主要是Word、Excel和PowerPoint文档。
3.系统设计
1)系统框架
采用面向对象的三层架构设计,在ArcEngine开发平台上定制各种土地专业系统。系统体系结构图如下所示:
2)功能应用
1)数据建库
数据建库包括第二次土地调查生成的现状数据和基本农田数据的入库,规划图形数据入库,规划指标入库等。系统还可以将不同来源不同格式的数据经过转换(如:VCT格式、MapGIS格式、SuperMap格式、CAD格式)导入到系统中,也支持现有的规划数据、二次调查汇总表格等导入,实现多样化的数据入库。
2)成果管理
成果管理是对规划的成果进行管理的模块,包括图件成果管理、表格成果管理和文本成果管理三个部分。系统将规划文本、规划文本说明、专题报告、各种规划表格以及规划图件等成果放入成果资料库,支持成果浏览、统计、入库情况等日常操作。
系统可以管理的文件格式有:JPG、Bmp、Tif、Doc、Xls、PPT、Mxd、Txt、VCT、Xml等等。
3)规划实施
规划实施管理主要包括年度指标管理,建设项目预审,单独选址项目预审,城镇分批次项目预审,土地开发整理复垦项目预审等几方面功能。在预审过程中,形成项目台帐及一系列审查报件材料。
4)规划局部调整
整根据规划实施的需求,通过对不同管制区的地块调整,制定并自动生成规划局部调整方案及申请,对规划进行局部调整。制定调整方案过程中,预警功能能够全程监控局部调整方案是否满足规划。
规划调整情况,可以动态不限次数的进行历史追溯。
5)查询统计
实现信息的检索与查询,满足任意专题数据的空间图形和属性信息分析功能。
6)矿产资源分析
通过对矿产储量数据的详细分析,将指定区域的矿床利用3D效果图直观的显示出来。
通过叠加地矿数据,分析任意指定区域内地质矿产情况,做到规划实施管理可以同时兼顾考虑地矿情况,辅助完成矿产压覆、地质危害等审查工作。
4.技术特点
严格的指标控制
人口规模规划指标等专项分析
多种数据管理
支持土地地矿一体化管理
5.结束语
土地利用规划管理系统的建立,使土地利用规划修编管理工作彻底摒弃原有的手工作业与纸图作业方式,将计算机技术与土地利用总体规划实施管理有效结合,保障了规划管理实施措施的落实,有利于提高规划管理的科学性,提高规划管理的效率,降低行政成本,提高规划管理的公开性和透明度。
参考文献
[1].国土资源部《国土资源信息系统建设规范》.
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。该系统由地面控制、空间和用户装置等构成,其主要优点有:全天候、全覆盖、高精度三维定位定速定时和快速省时高效。GPS现已广泛用于航天器定位、全球授时、地形测绘、国界测定、海岛与礁石联测、山体测高、测量板块和地壳运动、交通管制和工程建设等。特别是近几年发展起来的GPS RTK技术,以实时定位、厘米级定位精度、作业时间短和效率高等特点逐步在资源调查和土地管理等方面得到广泛应用。
GIS是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的系统。GIS处理和管理的对象包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据和属性数据等,GIS已在城市规划、交通运输、资源调查、环境评估、灾害预测、邮电通讯和公共设施管理等领域发挥了重要作用。在土地行业,利用GIS可快速建立土地利用数据库,将空间图形数据与属性数据完整地结合,确保图形与数据的一体化,实现对土地利用的数据建库、数据分析、数据管理和成果输出等。
RS是指不直接接触目标物和现象,在远离地物的遥感平台上,使用遥感器接受地面物体的电磁波信号,并记录、传送到地面,经过信息处理、分析判读和野外实地验证,最终服务于用户的全过程。RS具有信息丰富、全天候、多光谱特性、信息获取周期短等优势,特别是高分辨率遥感影像图像清晰,空间分辨率高,现已广泛应用于社会可持续发展、资源综合规划与利用、自然灾害防治、气象观测预报、农作物估产、环境动态监测等工作中。尤其可利用RS进行土地动态监测和分析,及时准确地掌握土地变化及其发展趋势。
二、“3S”技术在土地利用规划中的应用
在土地利用规划方面的应用主要是利用规划区的基础资料,采用相应的规划模型,对规划区进行规划,并对规划的效果进行评价,提供最优规划方案,供领导部门决策。遥感信息可为土地资源规划提供现势性数据,其宏观性可为土地利用的空间布局、调整提供重要辅助资料,是土地规划的重要信息源;GPS则是土地资源规划的重要定位手段;利用GIS技术能方便地对土地资源利用状况进行时空分析、找出利用中存在的问题和分析开发的潜力;能系统地提供土地资源供求的时空预测模型,为土地资源的利用结构和布局的调整提供科学依据,为土地规划编制和实施提供了便利的途径。1987和1997年,我国开展了两轮全国范围的土地规划,后来又自上而下开展了土地利用总体规划修编工作,在这一过程中,将获取的土地资源调查成果及所需要的基础信息,利用GIS进行建库,设计建立不同的规划模型,建立土地规划信息系统,从而实现规划结果的查询与检索、规划方案的编制、规划图的修编和规划表格的输出等功能。利用RS和GPS可以监测规划实施过程中土地利用的时空变化,进行规划实施中的效益分析,保证规划的顺利实施和实施过程中对规划的更新和完善,从而大大提高了土地规划工作的科学性和可靠性。
关键词 地理信息系统;土地利用;规划;应用
中图分类号 F29 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0173-01
1 土地信息
土地信息具有三个明显的特征,一是土地信息十分丰富,不仅包含二维空间信息,还包含大量的权属、资源与社会经济方面的信息;二是土地信息动态性强,有些信息呈周期变化,有些信息随时间逐渐变化,有些则变化剧烈、不可预测;三是土地信息有相关性,在一定条件下,土地信息是相关的,主要原因是土地各因子的内在联系。这为分析土地信息提供了依据和保障。土地信息一般来源于土地调查,部分来源于系统内部的分析和处理。
所谓系统(System),我国著名科学家钱学森教授认为是指由相互作用、相互依赖的各个部分组成的具有特定功能的有机整体。每一个系统都是由内部要素(子系统)构成,且该系统又成为更高一层次系统的组成要素(子系统)。系统是由各自独立且具有独立功能的多个元素结合而形成,这些元素之间的关系使系统作为整体去完成总体的特定功能。这种相互关系的依存形式就是系统的结构(Construction)或组织(Organization),这是系统的最大特征。
信息技术(1nformationTechnology,IT)是20世纪70年代以来,随着电子技术、计算机技术和通信技术发展而发展起来的高技术群。信息系统是对数据和资源进行采集、存储、加工和再现,并能回答用户一系列问题和各种单元结合而成的整体。信息系统是模块化结构,信息系统的构成要素是信息的载体数据,信息系统是具有处理、管理和分析数据能力的系统,为用户提供关于信息方面的服务。信息系统核心组成之一是数据库,具有数据采集、管理、分析和表达等四大功能,现代信息系统是计算机辅助支持系统,一般包括硬件、软件、数据、用户及专家知识库等部分。目前信息系统的分类方法很多,从数据特征出发,一般信息系统可分为统计型和空间型两类。统计型信息系统只处理统计型信息,相对比较简单,如企业管理信息系统、会计信息系统、金融信息系统等;空间型信息系统涉及空间数据的管理、分析,结构复杂,如地理信息系统、环境管理系统等。地理信息系统是地理圈或地理环境固有。地理圈或地理环境是客观世界最大的信息源,随着现代科学技术的发展,特别是借助于近代数学、空间科学和计算机科学,科学工作者已经可能迅速地采集到地理空间的集合信息、物理信息和人为信息,并定期和适时地识别、转换、存储、再生成、显示和控制应用这些信息,这也已经成为现代地理学的重要任务之一。
2 地理信息系统
地理信息系统是一门综合性和技术实用性很强的应用科学,其特点就是提供对空间地理信息的综合处理、分析、预测和管理能力。例如加拿大的CGIS和美国的ARC/INFO等都是这种典型的处理和分析空间数据的技术系统。它一般由以下五个基本的技术模块组成。
2.1 数据输入和检查
按照地理坐标或特定的地理范围,收集图形、图像和位置资料,通过有关的量化工具(数字化仪)和介质(磁带、磁盘),将地理要素的点、线、面图形转化为计算机能够接受的数字形式,同时进行编辑检查,并输入系统。
2.2 数据存储和数据库管理
数据库是地理信息系统的关键之一,它保证地理要素的集合数据、拓扑数据和属性数据的有机联系和合理组织,以便系统用户的有效提取、检索、更新和共享。
2.3 数据处理和分析
地理信息系统应用数字方法的主要动力与主要体现就是数据的处理与分析,通过对数据的处理与分析获得系统应用所需要的信息,同时也能够转换原来的信息结构的形式。像这种数据的分析、应用、转换方法与类型是十分广泛的,包括比例尺和投影的数字变换、数据的逻辑提取和计算、数据处理和分析,以及地理或空间模型的建立。
2.4 数据传输与显示
系统将分析和处理的结果传输给用户,它以各种恰当的形式(报表、统计、分析、查询应答或地图形式)显示在屏幕上,或输出在硬拷贝上,提供应用。
2.5 用户界面
用户界面是用户与系统交互的工具。由于地理信息系统功能复杂,且用户又往往为非计算机专业人员,用户界面是地理信息系统应用的重要组成部分。它通过用户询问语言的设置,采用人工智能的自然语言处理技术,提供多窗口和光标选择菜单等控制功能,为用户提供方便。
3 地理信息系统的应用
地理信息系统能够对空间地理数据进行再现和综合管理,地理信息系统也是国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具,对于以土地为管理目标的国家土地资源部等各部门将地理信息系统作为技术管理手段是非常合适的。可以将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流,这从效率和效益上都占有优势。
3.1 资源清查
系统最基本的职能就是资源清查,此时系统的组要工作就是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的统计和进行原始土地面貌的快速再现。比如:以土地的利用为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同时期的土地利用变化等等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供
依据。
3.2 宏观决策
信息系统利用拥有的数据库,通过一系列模型的构建和比较分析,为国家宏观决策提供科学依据。