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关键词:信息化测绘技术;土地规划;土地管理
Abstract: this paper first discusses the main contents of the surveying and mapping include information and development, and then information mapping technology in the land use investigation, land planning and design, land investigation, land use for the dynamic monitoring and the use of the land law enforcement surveillance is discussed in the paper, for reference.
Keywords: information surveying and mapping technology; Land planning; Land management
中图分类号: P208文献标识码:A文章编号:
随着科学技术的发展与进步,特别是计算机和空间信息技术的广泛应用,我国土地规划与管理经过多年的发展,以遥感技术(Remote Sensing,以下简称RS)、地理信息系统(Geographical Information System,以下简称GIS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,以下简称GPS)为代表的信息化测绘技术已广泛应用于土地规划和管理领域。
1信息化测绘技术及其发展
1.1遥感
遥感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反射或发射的电磁波信号,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。通常把这接收、传输、处理、分析、判读和应用遥感信息的全过程称为遥感技术。遥感具有信息丰富、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。
我国面临的资源形势十分严峻,人口、资源与环境之间的矛盾日益尖锐,保护和合理利用土地资源的任务极其繁重。为有效保护和合理开发利用土地资源,必须有效地把握真实、准确和实时的土地状况。国内外已经广泛利用遥感技术对土地利用进行动态监测和分析,及时准确地掌握土地变化及其发展趋势,为做好土地资源规划、管理、保护和合理开发利用提供基础资料。
1.2地理信息系统
地理信息系统是由计算机硬、软件和不同方法组成的系统,该系统设计用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划、决策和管理问题。地理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据和属性数据等,用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
计算机技术、网络技术、空间技术的发展,加速了地理信息系统的应用进程,使其在城市规划、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的作用,取得了良好的经济效益。利用GIS技术,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,从而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。目前的主流GIS软件有ArcView、ArcGIS、MapInfo、MapGIS、SuperMap等。
1.3全球定位系统
GPS是美国海陆空联合研制的全球性、全天候、具有实时三维导航与定位能力的卫星导航系统。系统由地面控制部分(主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统)、空间部分(21颗实用卫星和3颗备用卫星组成)、用户装置部分(主要由GPS接收机和卫星天线组成)等构成。
其主要特点有:全天候、全覆盖、高精度三维定速定时、快速省时高效、应用广泛功能多。GPS的应用前景十分光明,除用于各种交通工具和武器的导航定位和制导外,还可用于航天器定位、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,是基于载波相位观测值的实时动态定位技术。GPS RTK系统通常由3部分组成,即GPS信号接收部分(GPS接收机及天线)、实时数据传输部分(数据链,俗称电台)和实时数据处理部分(GPS控制器及其随机实时数据处理软件)。GPSRTK以实时定位、厘米级定位精度、作业时间短和效率高等优点逐步在资源调查、城市规划和地质勘探等方面得到广泛应用。
2信息化测绘技术在土地规划与管理中的应用
2.1在土地利用调查中的应用
土地利用更新调查是指在原土地利用现状调查成果基础上,利用现势性较强的卫星和航空摄影影像,依据土地调查的有关技术规程和规定,运用最新的国家行政区域勘界成果,采用新土地分类系统,对调查区的土地利用现状重新进行全面的实地调查,建设土地利用现状数据库与影像数据库,达到土地利用的图件、数据、现状一致,为国土资源管理工作信息化、规范化和社会化打好基础。
当前的全国第二次土地调查包括农村土地调查和城镇土地调查,其技术流程如下:采用现代遥感技术获取影像资料,完成正射影像和基础图件制作;通过遥感影像和外业进行实地调查;进行内业处理,完成信息的汇总统计和分析;实现调查数据的管理和更新机制的建设;逐步建立起土地利用动态监测体系。在该次土地调查中,RS、GIS和GPS等信息化测绘技术为土地调查提供了坚实的技术支撑,形成对土地更新调查的数据采集、处理、分析、输出以及更新的完整技术系统: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,较好地解决了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。
2.2在土地规划设计中的应用
土地利用规划是土地管理的龙头工作,土地利用规划工作的每一个环节都包含有大量的信息。土地信息涵盖土地的位置、数量、质量及其价值等重要信息。在规划设计前,要做好与土地相关的所有信息的收集、整理和处理分析等工作。这些信息的处理,不但可以为后续的规划工作提供数据基础,更重要的是明确土地性质、质量,从而确定未来发展中可使用用地和不可使用用地;确定保留用地和适宜城市发展的用地,在明确土地的空间分布的基础上,确定各类用地的具体范围。
在土地规划设计中,信息化测绘技术在数据收集方面展现了其实时性、准确性的、自动化和高效的特点。通过RS直接获取土地信息,通过遥感的数据处理,可以直接得到理想的图片及数字结果,能够及时、准确地反映土地信息。利用GIS建立土地利用空间信息系统,为土地利用总体规划提供翔实的资料;利用GIS强大的分析和处理功能,可以对土地利用现状进行分析评价并自动生成土地利用现状分析数据库,可以进行土地利用远景规划和利用类型预测而实现土地利用结构优化设计和布局制图;利用GIS的可视化功能,结合规划设计中的各种应用模型,还可以实现对规划设计的结果进行模拟显示和分析,为进一步完善和优化规划设计提供信息。
2.3在土地勘测定界中的应用
土地勘测定界是指根据土地征收、征用、划拨、出让、农用地转用、土地利用规划及土地开发、整理、复垦等工作需要,实地界定土地使用范围、测定界址位置、调绘土地利用现状,计算用地面积,为国土资源行政主管部门用地审批和地籍管理等提供科学、准确的基础资料而进行的技术服务性工作,其工作内容主要包括权属调查、土地测绘和编写勘测定界报告。根据土地勘测定界的工作程序,勘测定界分为外业调查、外业测量、内业整理汇总及归档阶段四个主要阶段。
在土地勘测定界中,无论是外业前端数据采集,还是内业图形数据处理,均可广泛采用信息化测绘技术。在土地勘测定界的外业工作中,可使用GPSRTK技术进行定位,将基准站的已知数据和观测数据发送给流动站,流动站接收基准站数据,并采集GPS观测数据,形成差分观测值,通过相对定位原理实时计算出流动站的三维坐标及其精度。该测量方式可以提高土地勘测定界精度,并且无需通视,观测时间短,操作简便。在土地勘测定界的内业工作中,采用GIS与数据库技术相结合的方式对土地勘测定界测量和土地征收数据进行管理具有可行性和优越性,能保证从外业到内业数据处理的一致性,能实现内业数据处理的自动化,保证数据统计的准确性以及方便数据的查询。
2.4在土地利用动态监测中的应用
土地利用动态监测是土地管理部门的一项重要而繁重的工作,其目的是准确而快速的发现土地利用状况的变化并获取变化的信息。土地利用动态监测传统方法受技术条件的限制,只能是利用由用地单位的上报和登记的数据,被动的了解变化,并且获取数据的精度也相对较差。在信息化测绘技术体系中,由于遥感解译的矢量数据具有地理坐标,利用GPS的精密定位功能,可以在野外对室内不确定的解译成果进行精确核查,从而提高遥感解译结果的可靠性和精度,故采用RS、GIS和GPS的集成技术,可以有效地实施土地利用动态监测。
信息化测绘技术用于土地利用动态监测的工作过程如下:首先,利用RS快速主动地发现土地利用的变化信息;第二,利用GPS准确而快速地获取变化信息的数量和特性,将变化信息与历史信息进行空间分析,获得新的土地利用现状数据;第三,利用GIS实现土地数据的计算机管理与可视化,实现土地利用数据库的更新,实施土地动态变化成果制图。如郑泽忠等利用TM和中巴资源卫星(CBERS-02)数据,在野外用手持GPS接收机进行验证并更新解译的数据库,利用GIS提取出土地利用/覆被变化信息,建立高精度的土地利用动态变化数据库,达到实施土地利用动态监测的目的。
2.5在土地执法监察中的应用
信息化测绘技术可以帮助土地执法人员快速准确地发现并到达疑似违法用地现场,辅助疑似违法用地的巡查、核查、违法违规处罚处理以及结果汇总上报等工作,实现土地管理的“数字执法”,其流程如下:首先利用遥感监测技术与土地执法动态巡查相结合的办法,最大限度地发现土地违法行为,再利用便携式GPS接收设备和GIS提供的电子地图,快速准确找到疑似违法用地。园区中心,在日常动态巡查中是难以发现的。信息化测绘技术的成功用于土地执法监察,有助于形成“天上有眼睛、地上有巡查”的全方面立体式的监督。
结语
信息化测绘技术在土地规划和管理中的应用为土地技术人员提供了一个功能强大的工具,克服了传统技术中的许多不足,可以从根本上改变土地规划和管理脱离国情、脱离社会和脱离管理的局面,使得土地规划和管理更具科学性、实用性和可操作性。但是,信息化测绘技术尤其是三维展示和虚拟现实技术在土地规划和管理领域的运用才刚刚起步不久,在技术和方法上还存在许多问题有待进一步解决和完善。作为土地规划和管理中崭新而便捷的技术手段,信息化测绘技术必将为土地的规划与管理做出更大的贡献。
参考文献:
[1]周评平,李天和,任国业.“3S”技术在云南省开远市第二次土地调查中的应用研究[J].安徽农业科学,2009,22(6)
【关键词】测绘新技术;土地规划与管理;区域经济
土地规划是指在一定的宏观区域内,以当地土地资源的数量、质量以及区域社会经济、技术条件和社会经济发展的要求为主要依据,在国民经济各部门之间和农业生产各业之间合理分配土地,确立土地利用结构或对原有土地结构进行调整,在空间上对各种用地进行配置,以达到对土地利用的综合规划。由此可见,土地规划与管理的质量直接关系到区域经济的发展,影响社会的稳定。
一、测绘新技术
随着计算机、网络的快速发展和测量仪器智能化水平的不断提升,与传统人工方式为主的测绘方式不同的测绘新技术出现并得到广泛应用。
(一)遥感技术
遥感技术即在不与被研究主体直接接触的情况下,通过传感器装置直接对其特征信息进行提取、加工、描述、应用的技术,其是传感器技术、信息传输技术、信息处理应用技术和目标信息分析测量技术的有机结合,将其应用于测绘中不仅使对研究主体的信息提取更加丰富,而且其全天候作业、高水平分辨率等特性使信息的准确性和全面性更加有保证,特别是其图像的呈现,可以提供更加直观的信息支持,所以将其应用于土地规划与管理中,对于资料信息搜集等方面具有不可忽视的作用。
(二)地理信息系统技术
地理信息系统又被称为地学信息系统或资源与环境信息系统,其在计算机基础设施的支持下可以对地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、描述和显示,所以其作为空间信息系统在计算机应用环境中得到广泛的应用,其不仅能够对地理空间实体数据进行全面有效的分析和加工,而且可以将区域的空间属性通过具体的图像呈现,结合数据库数据进行直观的展现,所以将地理信息系统技术应用到土地规划与管理工作中具有一定的可行性。
(三)全球定位技术
全球定位技术的实现建立在由24颗处于太空中的GPS卫星和处于地球表面的1个主控站、3个数据注入站、5个监测站共同组成的全球定位系统基础上,而且此系统中至少要保证4颗以上的GPS卫星能够对用户端在地球上所处的位置、高度等进行快速、准确的获取,现阶段在全球定位系统和相关软件不断优化的促进下,全球定位技术能够实现对20千米以下范围内在15~20分钟内完成相对静态定位,而且具有实时监控、全球性三维呈现等功能,所以将其应用于土地规划与管理中也具有可行性。
二、测绘新技术在土地规划与管理中应用
(一)在土地规划前期调查中的应用
前期调查是保证土地规划搜集资料全面性和准确性的重要环节,也是信息搜集的重要组成部分,对全面掌握土地资源的使用情况具有重要的作用,所以在土地规划与管理工组中至关重要,其是一项长期而复杂的工作,将遥感测绘新技术应用于前期调查中对保证其质量有显著作用,不仅大幅度提升工作效率,而且调查的质量也更加有保证,为土地规划与管理不断提供着精确的参考依据。将遥感技术应用于前期调查中,首先获取规划区域内土地的资源影像,然后利用计算机技术将影像制作成正射影像和基础图件,土地规划与管理人员结合影像和图件进行针对规划土地的实地调查,将两者进行比较、整合,实现对搜集信息的汇总和纠正,由于国家的土地政策、人为动机等会对土地资源的实际状况造成影响,所以前期调查可结合土地检测动态利用数据进行,形成完整的信息流通系统;在遥感技术的基础上,如果将全球定位系统应用于前期调查,可以提供立体的土地使用图像,利用地理信息系统对其相关数据不断优化,使其保证准确性和有效性。
(二)土地规划设计中的应用
科学的土地规划与管理的实现要建立在大量的准确信息和数据的基础上,土地规划设计是对所搜集的所有有价值的数据进行综合整理的阶段,能够为土地规划提供数据支持,使其能够准确全面地掌握土地的质量和性质,实现精确划分,可以说土地规划设计的质量直接关系到土地规划与管理的实际水平,在土地规划设计中应用测绘新技术,可以利用相关设备自动对所需要的数据进行搜集,并结合搜集数据进行有效的计算,例如将测绘新技术中的遥感技术应用于土地规划与管理中,能够在规定的时间内覆盖整个地球或地球上指定任何区域的遥感卫星可直接获取设定区域内的相关土地信息,经过人工或计算机对这些信息的有效处理,可获取规划土地的相关属性甚至精确的图像;将地理信息系统应用于所获取的土地精确图像的基础上,可以对其空间信息建模,直接为土地的使用规划提供模型;如果将具有较强大数据处理能力和分析能力的GIS测绘技术应用于其中,可以针对现阶段规划土地范围内的实际规划现状做出详细的分析,并构建出与之相匹配的数据库,土地规划与管理的相关工作人员可直接结合数据库中的土地利用情况相关数据,进行下一阶段的土地规划设计,其科学性和准确性将更加有保障。
(三)土地利用动态监测中的应用
随着经济的快速发展,各级政府为提升区域经济结构与经济发展需求之间的切合度,不断对土地的利用结构进行调整,且频率不断提升,为土地规划与管理工作增添了难度,土地利用的动态监测工作就是针对不断变化的各级政府土地利用现状进行监测的环节,以获取最新的土地利用相关信息,在传统的土地利用动态监测中,主要通过不断统计有关部门所登记的使用土地单位属性完成,监测工作被动进行,所以准确性、全面性都难以保证。而将遥感卫星技术中矢量数据处理功能、GPS精确定位功能等测绘新技术应用于土地利用动态监测中,不仅能够对土地利用情况进行精准的检查,而且转变传统被动的监测局面,使所获取的信息能够随着土地利用形式的改变而不断主动的变化,相关数据的获取速度也从传统的滞后转变为同步,所搜集的信息、数据的处理速度也得到大幅度的提升,准确性更加有保证。在新数据不断替换过去数据的过程中,土地规划与管理人员所获取的信息一直为最新数据,所以其落实的工作更加符合实际需要,另外,新测绘技术可以结合不断变更的数据绘制专题图,直观地展现土地规划的发展状态,为土地规划与管理工作提供支持。
(四)土地勘测界定中的应用
土地勘测界定是土地使用情况分析、土地实际面积计算、国有土地审批、地籍情况判定的重要依据,所以在土地规划与管理工作中占有重要的地位,通过高质量的土地勘测界定还可以为土地开发、转让、复垦提供支持,现阶段将GPS-RTK技术和GIS技术等测绘新技术应用于土地勘测界定中,对其质量的提升作用非常显著。在应用GPS-RTK技术的过程中,利用其对土地边界进行定位,将定位的相关数据通过对应的基站传送至流动站,流动站通过对不断积累的相关数据进行统计分析,获取差分观测值,将差分观测值带入定位相关原理,可以直接对流动站的三维坐标实时计算,由此可见,将GPS-RTK测绘新技术应用于土地勘测界定中不仅简单快捷,而且勘测的精确度、可靠性都非常有保证;在应用GIS测绘新技术时,其配合数据库使用,可直接对土地勘测界定测量或征收土地数据进行管理,但在实际应用此项技术中,必须保证内、外业之间的相关数据完全一致,以此保证其能够在全过程中同步落实,使土地利用与管理的相关数据准确性和全面性更有保证。
三、土地规划与管理中应用的测绘新技术的发展趋势
结合测绘新技术在土地规划与管理中的应用现状及土地规划与管理工作自身的性质、测绘新技术的发展趋势可以发现,在未来一段时间内土地规划与管理中应用的测绘新技术将在原有的程度上更加向自动智能化、数字信息化方向发展,而且随着测绘技术与测绘管理的不断结合,土地规划与管理中应用的测绘新技术将向综合集成系统化的方向发展。除此之外,由于GPS技术、遥感技术和GIS技术在应用领域方面既有重合又有区别,将其结合应用可以使土地规划与管理更加有保证,所以各种测绘新技术有效结合应用也是未来土地规划与管理中测绘新技术的应用趋势,随着遥感新技术的不断深化和其在土地规划与管理中应用的范围扩大,此趋势将愈来愈明显。
四、结论
通过上述分析可以发现,现阶段测绘新技术已经在土地规划与管理中得到了较广泛的应用,而且在促进土地规划与管理水平提升方面起到了显著的作用,在其不断深化发展的过程中,将会推动土地规划与管理水平的稳定提升,所以在土地规划与管理的实践中应不断探索测绘新技术的合理应用方法,用发展的眼光看待测绘新技术在土地规划与管理中的应用。
参考文献
[1]王小娟.解析测绘新技术在土地规划与管理中的应用[J].知识经济,2012,(23).
[2]莉莉.土地规划与管理中测绘新技术的应用研究[J].科技风,2013,(3).
关键词 土地利用规划 规划辅助决策 规划模型 信息系统
中图分类号:F301 文献标识码:A
一、引言
传统的土地利用规划信息系统一般包括规划编制和规划实施管理两个方面,利用信息系统对土地利用规划辅助编制涉及到的应用分析模型是一个十分值得单独研究的系统工程。要研究开发一个土地规划辅助决策信息系统,须分解土地利用规划模型群为切入点形成系统的辅助决策功能。
对土地的利用规划进行辅助决策的模型群集,主要包括土地利用结构分析模型、土地利用动态变化分析模型以及土地需求预测模型。
二、基础数据预测
(一)人口预测。
人口预测有人口自然增长法和劳动平衡法。人口自然增长法是根据基期年的人口数直接推算未来时期人口数。使用这种方法的前提是:规划区域的人口数基本上是按照一定比例增长,并假定该地区人口今后仍然按此平均增长率继续增长下去。而劳动平衡法是以一定比例分配社会劳动力为基础,按基本人口、服务人口、被抚养人口三者之间比例关系预测未来人口(适用于城市和城镇居民点的人口预测)。
(二)城市化水平预测。
1、城市化水平的测度。
城市化的量度一般可采用主要指标法和复合指数法。复合指标法采用反映城市化水平的四个方面指标,即:规划区域的城市人口占其所在区域总人口的比例、人口密度即单位城市土地面积的人口数、城市(建成区)的大小、城市(建成区)之间的平均距离。
2、城市化水平预测模型。
城市化水平的预测方法主要有: 商品粮供应率预测法,理论依据是:变农村人口为城镇人口、农业人口为非农业人口的规模和速度取决于农业生产水平和粮食商品率;国民生产总值预测法;基建投资规模预测法;农村人口转化预测法,根据城市人口的自然增长率、机械迁移人口数、农业人口转化为城镇人口数进行推算;多指标综合预测法,常采用农业生产发展水平预测(商品量增长预测、农业劳动力转移数量预测)、国民收入增长率预测、基建投资数额预测等多指标综合预测法,根据预测结果加以综合得高、中、低三种方案,再结合其它相关因素,最终预测城市化水平。
三、土地利用结构分析
(一)各类用地比例。
面积比是指某一区域内各土地类型的面积占其土地总面积的百分比。即:
Ki=ai/A*100% (3-1)
式中:K,为第i种土地类型的面积比;a,为第i种土地类型的面积;A为区.域土地总面积。其计算结果多用直方图、饼状图表示。
(二)土地数量结构多样化。
根据吉布斯―马丁的多样化指数来度量,其模型为:
(3-2)
式中GM为多样化指数,为第i种土地利用类型的面积。若某一地区只有一种土地类型,则多样化指数为0;若土地均匀地分布在各种类型中,则多样化指数为1。
(三)土地数量结构区位意义。
利用区位指数分析区域土地的意义在于这一指数可反映某一地区各种土地相对于高层次区域空间的相对聚集程度,区位指数是综合性指标,计算公式为:
(3-3)
式中Qi为区位指数,fi为区域内第i种土地的面积,Fi为高层次区域内第i种土地的面积。若Qi大于1,则该种土地具有区位意义,若Qi小于1,则不具有区位意义。
(四)土地利用空间布局。
可运用景观生态学中的多样性指数、优势度指数、均匀度指数和破碎度指数作为土地利用空间格局指数,对规划地区土地利用的空间格局进行定量分析。
土地利用多样性指数(H)反映了土地利用类型的多少和各种类型所占的比例,当土地利用各种类型所占比例差异减小时,多样性上升。土地利用优势度指数(D)用于测度土地利用结构中一种或几种类型支配整个土地利用的程度,与多样性指数成反比。多样性指数和优势度可以用来描述不同土地利用类型的分配方式,反映土地利用是否以某种或某几种方式为主。土地利用均匀度指数(E)是描述土地利用类型的分配均匀程度,可用Romme相对均匀度计算。土地利用破碎度指数(C)用于测度土地被分割的破碎程度。空间格局指数的大小反映了人类活动对土地利用的干扰程度,随干扰强度增加,土地利用的多样性、均匀度、破碎度提高,优势度减少。
四、土地利用动态变化分析
(一)土地利用数量变化。
1、单一土地利用类型动态度(K)表达的是某研究区一定时间范围内某种土地利用类型的数量变化情况。这一指数的意义在于可以直观地反映类型变化的幅度与速度,同时可以比较不同类型间变化的差异,从而探究其变化的驱动力和约束因素。
2、综合土地利用动态度(LC)反映区域内某一研究样区各种土地利用类型动态变化及其转换程度,着重变化的过程而非变化的结果,意义在于反映出区域土地利用变化的剧烈程度。可以应用于局部与全区的对比以及区域之间土地利用变化程度的对比。
(二)土地利用变化区域差异。
我们可以用各区域某种土地利用类型相对变化率及各区域土地利用动态度(单一土地利用动态度,综合土地利用动态度)的不同来反映土地利用变化的区域差异。
(三)土地利用类型空间变化。
土地利用的空间变化,可以用土地资源分布重心变化情况来反映。其方法为:把一个大区域分为若干个小区,在大比例尺地图上根据居民点的分布及地形特点确定每个小区几何中心的地理坐标,然后再乘以该小区该项土地资源的面积,最后把乘积累加后除以全区域该项土地资源总面积。重心坐标可以用地图经纬度表示,也可以用大地直角坐标表示。
五、土地需求量预测模型
(一)土地需求量预测数学模型。
1、年平均变化率法:此法依此式计算土地需求量:an=a0(1r)n,其中,an为预测期末土地的面积; a0为预测期初土地的面积;r为预测期土地面积的年变化率(增加为正,减少为负);n为预测年期。
2、趋势预测法:研究区域的土地面积变化是在时间序列上展开的,随着时间的推移,可以得到一系列依赖于时间的数据Y=f(t),以时间为参数的数列成为时间序列。
3、回归预测法:城市土地的变化与许多因素都有关系,如经济发展速度、人口、城市化率等等。它们之间的关系可以Y=f(x1,x2,…xn)表示。
(二)耕地需求量预测。
l、粮食安全条件下的最小耕地需求量是粮食自给率、食物消费水平、食物综合生产能力等因子的函数。
2、基于耕地社会保障功能的需求量预测耕地,对于城市而言主要表现为耕地是城市农业人口及“两栖人口”的重要生活保障,因此,城市耕地的社会保障功能定位为满足农业人口及“两栖人口”的粮食自给自足,其需求量为达到这一条件的耕地需求量
(三)建设用地需求量预测。
l、城镇、农村居民点用地需求预测。通常采用城市规划中确定城市建设用地的方法:人均建设用地指标法。
2、独立工矿用地需求预测。通过区域经济发展、生产要素享赋、土地集约利用发展趋势的研究,确定单位土地的工业产值,在分析预测经济发展规模的基础上确定产业用地总需求,在总需求的基础上扣除城镇内部合理的产业用地需求,即为独立工矿用地需求。
3、交通用地需求预测。城市交通用地需求中,公路交通的需求是其研究和考虑的重点。公路交通用地取决于其长度和宽度。其长度依据选线方案在图上量取。公路的宽度与其技术等级有关。依据公路技术等级即可确定公路的路面宽度和路基宽度,从而计算得到公路的占地面积。
4、水利设施用地需求预测。水利设施包括水库水面和水工建筑物用地,其中水工建筑物的用地需求根据长度和其断面要素计算;水库水面用地可依据水位――库容关系曲线和水位面积曲线估算。
六、辅助决策功能模块实现
(一)土地利用现状分析。
通过提取土地利用现状图中的各种用地类型的属性信息,将属于同一大地类的用地类型的面积字段值进行加和汇总,并将汇总的结果赋到土地利用现状表的面积字段位置。将各种土地利用的现状地类数据汇总之后,我们就可以计算出各个地类占规划区域土地总面积的比重,从而有效的进行土地利用现状数据的分析比较;同时系统也提供了生成统计图表的功能,来更形象直观的对各类土地利用现状数据进行分析。
(二)土地利用动态变化分析。
主要是根据选定的规划方案,将各种地类的用地情况信息录入系统之后,系统可实现对这些规划用地信息的计算分析功能,自动的计算规划近期、远期与现状地类的面积增减数值;同时也可以采用生成统计图表的方式来对土地利用情况进行分析,以得出土地利用规划方案合理与否,并进行相应地类用地情况的调整。主要包括土地利用数量变化分析、土地利用变化区域差异分析以及土地利用类型空间变化分析。
(三)人口预测。
在人口预测子模块中,可以完成总人口和城镇人口的数量预测,总人口预测中可以用自然平均增长法和回归预测法来完成总人口的数量预测,当选择相应的预测方法之后,系统会显示此方法所对应的预测公式,在文本框中输入公式所对应的各数据项后,点击计算按钮,系统就会自动计算规划目标年的总人口数;城镇人口的计算设计了劳动平衡法和单因素分析法两种预测方法,其计算方法与总人口的计算方法类似。
(四)土地需求量预测。
本模块在人口预测的基础上进行各类用地的需求量预测,然后将各类用地的预测数据信息录入相应的位置,并进行规划近期面积和规划远期面积预测结果与现状数值的分析比较,从而得出预测结果合理与否,以辅助规划预测方案的拟定。
七、结束语
土地利用规划修编需要建立土地利用结构分析、土地利用动态变化分析、土地供需预测、土地利用空间布局以及土地利用分区等模型,这些模型可以用来分析土地的供需关系以及土地的合理布局,是土地利用规划信息系统中辅助决策模块的建立的基础,是编制与实施规划的基础。
(作者:华中农业大学土地管理学院硕士研究生)
参考文献:
[1]国土资源部.县(市)级土地利用数据库标准:试行,2001
[2]国土资源部.县(市)级土地利用数据库建设技术规范:征求意见稿,2002
[3]尹君.多目标县级土地利用总体规划方法论的研究,中国农业大学博士学位论文,1996
[4]云南国土资源遥感综合调查.云南科技出版社,2004
【关键词】信息系统;土地利用;规划管理
1、土地利用与规划管理的概念和意义
人类的发展和生存离不开土地,土地是一切发展和存在的基础,也是一种稀缺的资源。土地有不可再生性,因此我们要合理的利用土地。近些年来,我国在这方面也采取了一些措施,对土地资源进行保护。尽管这样,我国的土地利用状况不容乐观,形势依旧严峻。我国的人口众多,土地的质量不是很好,此外后备资源也比较欠缺。城镇化化的规模在不断的扩大,速度在不断的加强,因此耕地面积在大幅度的下降。此外,城乡的建设用地在使用方面比较粗放,闲置的状况比较明显,浪费现象也比较严重,土地的生态环境遭到严重的破坏。我国的经济又处在飞速发展的阶段,建设项目在不断的增加,因此土地的需求在不断的增加。可见,土地已经成为制约社会经济发展的一个重要的因素。因此,要对土地进行有效的利用和规划管理,才会实现可持续发展。
土地利用规划指的是对土地的利用进行合理的规划,以达到优化组合。在过程中需要从当地的社会发展要求出发,结合该地的自然、经济以及社会条件这样就可以在时间和措施上实现优化组合。土地利用规划的最终目的是为了将土地的总体功能最大化的发挥出来。土地利用规划也是政府的一个重要的职能,是宏观调控的一个重要的手段,其任务主要是对耕地进行保护,将国家的“十分珍惜和合理利用每一寸土地,切实保护耕地”的政策落实到位。俗话说“三分规划,七分管理”,土地的规划和管理非常的重要。利用规划,我们可以对土地的用途进行管制,对农用地转为建设用地要严格的控制,将土地的利用率增强。此外,还要增加土地产出率,将耕地保护和经济发展之间的矛盾协调好,最终合理的使用有限的土地资源。
2、我国在土地的使用和规划管理方面存在的问题
目前,我国在土地的使用和规划管理方面主要存在以下几个问题:(1)规划的工作使用传统的手工方法完成,无论是前期的准备工作还是最后出的规划成果。在进行土地的利用和规划时需要使用大量的数据和材料,这些数据和材料不仅繁多,而且比较复杂。因此,使用手工的方法是很难完成的,特别是进行定量化分析时。使用手工的方法不仅工作量大,此外难以保证客观性和准确性。(2)数据方面。由于在进行土地利用规划时需要使用大量的档案和图形资料,但是这些档案和资料往往是纸介质状态,因此对利用造成了很大的干扰。此外,这些数据比较孤立和分散,在查询和统计方面比较困难。(3)人工管理的模式依然存在。当下,许多单位在进行土地的利用和规划管理时依然采用人工的方式。由于审批的数据非常的多。因此审批的进程会受到严重的影响,也难以控制。此外,使用人工的方式对政府办公的透明度也会造成一定的干扰,此外也会影响领导的督察、督办工作。(4)传统的手工办理模式已经跟不上目前土地业务变化的要求。土地的利用状况在处于不断的变化中,因此规划也在不断的调整中。土地的信息也在不断的更新之中,因此传统的手工办理模式已经不能满足这一需求。
鉴于此,土地的规划管理工作应该科学化和规范化,利用信息系统才能将问题解决。
3、信息系统在土地利用与规划管理中的运用
3.1 GIS技术简介。GIS技术在土地利用和规划管理中的应用。地理信息系统(GIS)是近些年兴起的一项信息采集和管理系统。通过对地理信息进行采集、处理、储存、分析等过程,完成对数据的空间分析。地理信息系统(GIS)主要由四部分构成,包括操控人员、计算机的硬软件系统以及空间的数据。GIS的兴起和计算机技术的兴起密不可分,也和社会的需求度有着很大的关联。计算机技术高速发展,为GIS的广泛应用提供了条件和可能,也使得其发展前景越来越好。地理信息系统将空间的逻辑延伸到了形象思维。目前世界上常用的GIS软件很多,高达400余种。这些软件大小不同,优点也不同,因此可以满足不同用户的多种需要。国外较著名的有ARC系列、Maplnfo等;国内著名的有武汉中国地质大学开发的MAPGIS、武汉大学开发的Geostar、中科院开发的SuperMap。尽管我国的地理信息系统产业起步晚,但发展快,应用领域广泛,比如:水利,教育、军事、石油和天然气等方面,均取得了良好的经济效益和社会效益。
3.2 GIS技术在土地利用与规划管理中的运用。本文主要探讨GIS在土地利用和规划管理方面的应用。GIS在土地管理中的应用比较多,主要有两个方面:(1)可以使用GIS技术中的信息化手段来对土地进行高效、科学的管理。(2)土地的管理离不开数据,而这些数据量非常庞大又很复杂,因此需要使用空间技术。目前,GIS在土地的利用调查、地籍管理、利用规划以及资源评价方面发挥的作用越来越明显。具体的作用有以下几个方面:
①数据的采集。我们可以使用GIS技术来对土地利用现状信息进行采集。在此过程中,需要从土地利用现状图的特点出发,使用扫描图象对图形要素进行采集。对图形元素对应的属性数据要详细的录入,构建扫描坐标系以及大地坐标系的关系。图形采集使用点、线、面这3种方式就可以了。在此过程中,可以使用Microstation 95研发的1:1万成系统。②土地利用现状变更子系统。该子系统的建立基础是:野外实地勘察之后形成的草图。然后使用地图配准的方法对变更图进行修改,这样土地利用现状的动态变更就可以实现。土地部门也可以第一时间了解到土地信息。③土地利用总体规划管理子系统。该子系统的建立基础是现状图,此外还要根据土地利用总体规划。可以对基本的农田区、园地区、工矿建设留用地以及规划铁路进行规划。可以使用计算机辅助来构建规划区图层。④土地开发、整理规划与管理子系统。从土地开发、整理规划的实施方案出发,将以下的区域绘制出来:农田整理区、村庄整理区以及废弃开发的规划区。绘制出范围线后要加粗。之后以用户的要求为依据进行颜色的填写,将规划区面积的量算提供出来,从而完成土地开发、整理规划与管理子系统的构建。⑤构建空间数据库。土地利用规划是建立在一定的基础上的,需要一个区域的社会信息、经济信息、以及土地的利用状况等。此外,还包括地形和地貌。在GIS技术的支持下,可以使用数据来构建各种各样的地理空间数据库和属性数据库。⑥对图形进行显示和编辑。使用该技术可以将数据、直观、有效的反应出来,此外还可以实施人机交互式的编辑和输出。因此,有关的工作人员可以在该技术的辅助下完成规划工作。项目用地的实际情况可以在图形上得到直观的查看,这对于土地利用规划的审批工作者来说非常的重要。⑦空间分析的功能。GIS具有多种的空间分析功能,可以将其和土地利用规划专业模型联合使用,效果更佳。
结束语:
地理信息系统在计算机硬、软件系统支持下,能迅速,准确的统计地理信息,互联网在采集,储存、管理、运算、分析、显示和描述整个或部分地球表层以及大气层地理数据方面发挥着重大作用。使用该技术可以完成对土地利用和规划管理的工作,因此一定要大力的推广,摒弃单纯依靠传统人工方式工作的模式。这样,土地的使用效率才会更高,才会满足社会和生产的需求。
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【关键词】RS;GIS;土地规划;土地利用;应用
土地管理部门根据当地土地资源开发利用条件、历史数据和现实情况,进行土地规划管理工作,提高土地资源利用的效率。从多年的土地规划和利用的经验来看,数理统计、重力模型、线性规划在土地规划和利用中的应用比较广泛,随着经济的发展及时代的进步,土地规划和利用对技术的要求也更高,RS与GIS成为当前土地规划和利用中最重要的技术,为土地规划和利用提供了强有力的技术支撑。
一、RS与GIS概述
RS即遥感技术,通过遥感器等对电磁比较敏感的仪器,对各种远程目标、非接触目标进行探测,获取其辐射、散射、反射的电磁波信息,如地震波、电磁波、磁场、电场等,并进行判定、提取、加工、分析、应用的一门技术和新学科。RS具有多光谱、全天候、信息丰富等特点,获取信息的时间短,且获取图像的分辨率较高,目前已广泛应用于气象报告、自然灾害预防、资源有效利用、社会可持续发展等工作中。从我国经济发展的情况来看,资源形势非常严峻,人口、环境、资源的矛盾也更加突出,合理利用与保护土地资源的任务也更加重要。遥感技术的利用,在妥善解决人口、环境、土地的矛盾起到了非常重要的意义,通过对土地利用情况的分析和监测,能够精确掌握用地变化情况,为我国土地资源的有效利用提供了依据。
GIS即地理信息系统,在地理空间数据基础上,充分利用计算机技术,结合新消息科学、系统工程的相关理论,对各种具有空间含义的地理数据进行综合分析和科学管理,为土地管理和决策提供依据的技术系统。该系统能够支持空间数据的实时采集、分析管理、加工处理、建模分析,能够解决土地管理和规划利用中的各种问题。计算机技术、空间技术、网络技术等的发展,促进了地理信息系统在土地规划与利用中的应用,地理信息系统在城市规划设计、灾害预防、环境调查、交通运输、公共设施、邮电通讯等领域也起到了非常重要的意义。
二、RS在土地规划和利用中的应用
通过遥感技术而获取的遥感影像数据是土地规划和利用数据的主要来源。就传统的土地调查来看,地面调查需要人员的实地调查和分析,人力、物力、财力的消耗较大,尤其是南方山区等自然条件恶劣的地区,野外实地调查的难度就更大,人员的劳动强度也较大,数据获取的周期也相对较长。遥感技术的发展及在土地调查中的应用,不仅能大大降低劳动强度,也能节省调查的时间和费用。随着对地观测技术的发展及应用,在获取遥感技术时能够实现多分辨率、多平台、多时相,这也为土地规划和利用提供了更为精确的数据。
将遥感影像和采样数据结合起来,能够对该地的特征属性进行准确表达,这就为土地规划利用及分类处理提供了依据。同时,遥感卫星传感器如果不同,其遥感影像也会有所不同。可以将遥感影像分为高分辨率、多波段、多光谱、全色等遥感影像。在土地规划与利用中,根据需要选择合适的影像种类或者是对影像进行加工,增强影像的表达效果。在同一地区,可以将多时段影像进行叠加,这样就能够形成一个整体性的土地变化情况,包含了土地在各种地理情况下的变化情况,为土地规划和利用提供依据。
三、GIS在土地规划和利用中的应用
基于地理信息系统能够形成一个基础性的土地资源性信息数据库。在该系统中,提供了数据录入、编辑、修改、打印、查询等功能,还能够对各种原文件、原数据进行自动备份,对数据库的各种数据和图形文件还能够进行更新。同时,通过空间数据库,能够与遥感技术、全球定位系统等技术结合起来,实现数据增加、修改、更新等编辑功能。土地信息数据库的建成,能够实现第土地利用信息的输入、管理、存储功能,为土地决策部门提供各种所需要的信息,如土地利用数据、土地利用的经济效益、土里利用的现状、土地利用到的结构、土地利用到的程度等信息分析功能,生成土地利用的现状及各种成果信息。
四、RS与GIS在土地规划和利用中的应用前景分析
随着科学技术的发展,土地规划和利用要求不断提高技术的测量精度,新测绘技术正朝着传播网络化、管理可视化、数据分析自动化、测量一体化发展,土地管理部门应积极进行技术创新,加强人员培训,才能提高土地规划和利用到的效率,提高土地监测的水平。
遥感技术在土地规划和利用中的应用,呈现出三高、三多的特点,即高时相分辨率、高光谱分辨率、高空间分辨率、多角度、多传感器、多平台。我国星载、机载传感器也逐渐形成统一的体系。目前,我国全方位推进遥感技术的发展,形成了高分辨率的测图卫星、雷达卫星、资源卫星、对灾害与环境实时测量的小卫星群,能够为土地规划和利用提供更为精确的数据资料。
目前,在土地信息的利用系统上还没有实现数据共享,数据信息的交流也存在障碍,信息利用也局限在某单位、某地区内,数据信息新系统的作用没能够充分发挥。随着网络技术的发展,地理信息系统也将得到进一步发展,土地规划和利用信息系统将实现高度的网络化,能够将各种土地信息与互联网连接起来,实现信息的高度共享。智能GIS技术的发展,将遗传算法、神经网络、专家系统结合起来,GIS技术的利用范围将大大扩展。在多年的实践之中,GIS技术的应用也逐渐成熟,但也应认识到,其应用还停留在空间叠加分析和数据库方面,而不能对数据进行处理和判断,因此,为解决土地规划和利用中信息含量大的特点,应将GIS和RS结合起来,这将成为未来土地规划和利用研究的重点。
五、结束语
随着科学技术的发展以及城市化建设进程的加快,用地结构发生了很大变化,土地规划与管理的重点也应进行相应的调整。土地结构的变化需要不断更新各种土地资料,对技术的要求非常高,也对土地规划数据的动态监测提出了要求。RS与GIS在土地规划和利用中的应用,为土地管理部门提供了科学依据,弥补了传统测量技术的缺陷,改变了土地规划和利用脱离实际的情况,使土地规划和利用更加具有科学性、可操作性、实用性。但也应认识到,RS与GIS在土地规划和利用中的应用还存在很多不足,仅处于初步发展阶段,需要不断进行技术创新才能适应土地规划和管理工作的要求。
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