遥感技术在精准农业中的应用
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遥感技术在精准农业中的应用范文第1篇
关键词：遥感技术 农业应用 发展前景
随着科学技术的不断发展，遥感技术也从中得到了长足的发展与进步，其已经被应用到农业、土壤以及气象等多个方面，且应用范围还正处于一个不断扩大的趋势。在农业中，遥感技术所拥有应用范围最广、发挥作用最大的一个领域就是农业生产方面。遥感技术的应用使农业不断向高效化、精准化以及多样化方向发展，其已经成为农业未来发展的一个重要趋势。[1]
一、有关遥感技术的概述
遥感，顾名思义，也就是遥远的感知的意识，从宏观的角度来讲主要是指通过远处感知、探测事物或是物体的相关技术来传输、分析以及处理信息，对事物或是物体所具有的特征、性质以及变化等进行揭示的一种具有综合特性的探测技术，其是以通过遥感器来对地面事物或是物体性质进行的空中探测为主要工作原理。遥感技术是按照不同事物或是物体所具有的不同波普响应的原理，对地面上的各种事物或是物体进行识别，其具有非常强遥远感知能力。详细来讲，就是通过空中的飞机、飞船以及卫星等飞行物中所具有的遥感器来对地面的数据和资源进行收集，并对收集来的信息进行识别、分析、传送等。[2]
二、遥感技术所具有的主要特点
1.信息的收集范围大
具有遥感技术的航摄飞机具有10千米左右的飞行高度，陆地卫星所具有的卫星轨道高度可以高达910千米左右，因此，其获取资源和信息的范围是非常巨大的。
2.信息的获取速度快
卫星可以进行围绕地球的周期运转，其具有对所经地区的各种最新自然资料进行实时的获取。可以对原有资源进行及时更新，或是对资料的新旧变化进行动态性的监控与监测。
3.信息的获取限制少
地球许多地区的自然条件都是非常恶劣的，例如沼泽、沙漠等地区是人类很难到达的。遥感技术是从空中进行地面监测，所具有的地面限制条件较少。在条件恶劣地区采用遥感技术可以对各种珍贵资料进行及时的获取。[3]
4.信息的获取方法多
遥感技术可以按照任务的不同自动选取对应的波段以及遥感仪器来进行信息获取。如可见光、紫外线、红外线以及微波探测等。采用的波段不同其对物体产生的穿透性也是不同的，进而对不同地面物体的信息进行获取。
三、我国农业中遥感技术的具体应用
1.调查农业生产所需要的资源
遥感卫星对地表进行扫描监测采用的是多波段传感器，其可以对地表物体所特有的信息进行有效的获取。在卫星图像中，不同的地表物体所具有的纹理、形状以及色调等信息都是不同的，根据有关的地理特征，可以对地表物体进行有效的识别与区分，这个过程就是农业资源调查中遥感技术的应用基本原理。
2.监测和评估农作物的生产情况
通过遥感图像对农作物的类型和种植面积进行识别和区分，其利用的是农作物所具有的光谱特性，再根据图像的多时相及不同波普可以实时、动态的对农作物的生长情况进行监测，同时还可以利用信息系统对农作物的产量进行评估。在我国，遥感技术监测和评估农作物生产情况最早是应用于小麦和水稻生产中。
3.监测和评估农业灾害
不同的地表作物所具有的波普特征是不同的，即使是一种作物，在其不同的内部结构及外部形态的基础上，其所具有的光谱反射率的曲线也是不尽相同的，遥感技术正是利用这种理论来对地表作物的灾害情况进行监测和评估。[4]
4.监测农业生产环境
在农业生产环境中，遥感技术的监测作用在多个方面得到应用，例如大气环境、水环境以及自然生态环境等监测中。其中，对大气环境进行监测主要是对大气的污染和污染源分布进行监测，以便对大气污染的程度、变化以及范围等具体情况进行监测；对水环境进行监测主要是对各大流域的水环境质量进行监测；对自然生态环境进行监测主要是农村生态变化、城市开发状况、矿区生态破坏以及森林覆盖情况等多方面进行监测。
四、农业生产中遥感技术的应用前景
1.对遥感信息模型进行深入发展
遥感技术进行深入发展的一个关键环节就是遥感信息模型的应用。通过遥感信息模型可以对具有实际应用价值的农业参数进行计算与反演。以往人们尽管已经发展和应用了一些诸如绿度指数、农田蒸散估算、作物估产、干旱指数以及土壤水分监测等遥感信息模型，但是其仍然无法与现阶段的遥感应用需求相适应。所以，需要对遥感信息模型进行深入的发展，这在遥感技术的开发与研究中仍然属于一个前沿问题。
2.综合利用遥感技术来对病虫害进行防治
植物发生病虫害后，其叶片结构会发生变化，利用近红外的光谱反射率可以进行准确的显示。不过，植物叶绿素的质量和数量并没有发生变化，因此，其可见光波段的光谱反射率也不会产生变化，人的肉眼是观察不到的。红外遥感技术可以对这种情况进行准确、及时的预测和预报，而且还能对植物的受害情况进行清晰的辨别，尽可能的将病虫害扼杀在萌芽之中。
3.向微波遥感技术发展
现阶段，国际遥感技术的主要发展重点就是微波遥感技术，其具有其它遥感技术所没有的穿透性、纹理特性以及全天候性，可以对恶劣的气象灾害进行有效的监测。
结语：
综上所述，我国虽然在二十世纪七十年末就已经在农业中应用遥感技术，并在土地利用调查、农作物生长监测以及产量评估等方面取得了一定的成果，但是其仍然无法与农作物大面积种植调查、病虫害预测预报以及动态土地监测等方面的要求相适应，这就需要我们在我国国情的基础上，引进国外先进的技术，采用各种方法与手段来对遥感技术进行更深一步的研究与发展。
参考文献：
[1]蒙继华，吴炳方，杜鑫，张飞飞，张淼，董泰峰.遥感在精准农业中的应用进展及展望[J].国土资源遥感，2011（03）.
[2]齐虎春.遥感信息技术在农业中的应用[J].现代农业，2010（06）.
遥感技术在精准农业中的应用范文第2篇
关键词:遥感 土壤水 定量 反演
中图分类号:TP7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0001-02
土壤水分是表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量,是监测土地退化和干旱的重要指标,同时也是水文学、气象学、土壤学、生态学以及农业科学等研究领域中的一个重要参数。一方面它影响地表与大气界面的水分和能量交换,其变化会引起土壤热学特性、地表光学特性的改变,从而影响气候的变化;另一方面它是植物和作物赖以生存的主要源泉,其大小决定着植物或作物根系的发育,对进行大尺度精准农业的水分调节,节水灌溉具有重要意义。
遥感技术不仅能对农作物长势进行大面积、实时、非破坏性监测,从而实现精准农业的发展对地表土壤水分信息快速、及时的掌握,还能为精准农业的发展提供动态监测和分析作物的健康状况与影响作物产量等必要的技术支持。目前获取土壤水分含量的方法主要有田间实测法、土壤水分模型法和遥感法三种。其中传统的田间实测法和土壤水分模型法,因测点稀、速度慢、范围有限,无法满足精准农业中对土壤水分信息快速获取的需求。而遥感估测土壤水分的方法原理是通过测量土壤表面发射或反射的电磁能量,研究遥感信息与土壤水分含量之间的关系,并建立相关的信息模型,从而反演出土壤水分情况,恰恰克服了前二种估测方法的实时性差、单点测量空间变异性差、不能宏观表现等缺陷,为精准农业中大面积快速获取土壤水分信息、实时准确监测提供科学依据。
1 国内外研究进展
如何快速、准确地获取区域地表土壤含水量信息是定量遥感研究的热点之一,也是目前遥感技术应用研究的前沿领域。国内外用遥感技术监测土壤水分的方法有很多,目前在该领域的研究主要集中在光学遥感(即可见光-近红外、热红外遥感)和微波遥感波段进行。主要方法有:基于可见光-近红外土壤水分光谱法、基于热红外遥感的温度法、植被指数法、基于可见光及热红外遥感的植被指数-冠层温度法、微波遥感监测土壤水分法、高光谱遥感监测土壤水分法。
1.1 基于可见光-近红外土壤水分光谱法
Bowers等人早在1965年就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤发射率的降低,这为后来利用土壤水分光谱法方法进行土壤水分的遥感监测研究提供了理论依据。土壤水分光谱法正是应用遥感估算光学植被度,分解象元排除法来提取土壤水分光谱信息。国内外学者在这方面做了大量工作,有的根据水的吸收率曲线提出使用中红外波段来监测土壤湿度,采用MODIS数据并结合实地调查资料,建立了MODIS第7通道的反射率与地面湿度的线性光学。另有学者利用遥感资料估算“光学植被覆盖度”,然后利用像元分解法分离植被与土壤信息,提取土壤水分光谱信息。该方法需要根据不同环境、不同土壤组分建立相应的遥感反演模型,应用比较局限,大面积推广较难。
1.2 基于热红外遥感的温度法
热红外遥感最重要的应用之一是反演土地表面温度。具有代表性的有热惯量法、区域蒸散法、亮温指数法(LST)、温度状态指数法(TCI)、条件温度指数法和归一化温度指数法。热惯量法反演土壤水分的模型研究,主要集中在对于土壤热惯量的解析式计算、从热平衡与热传导方程的化简与计算、环境因子的影响等多方面着手,得到了大量的热惯量模式,建立了较为完善的土壤水分反演模型。蒸散法根据能量流的传输原理,对实际蒸散(E)与潜在蒸散(Ep)的比值与土壤水分的关系进行研究,其理论基础来源于P-M彭曼公式。针对不同的下垫面情况发展了单层、双层和多层模型。利用卫星一次过境观测的辐射温度值,计算地表辐射温度以及蒸散,结合当地气象台站数据计算出作物缺水指数(CWSI),建立了土壤水分与作物缺水指数的回归方程。随后又有DSI指数、区域缺水指数(RWSI)相关研究,在遥感的定性及半定量阶段估算地表蒸散和干旱程度的精确估算上做了相关探讨。温度状态指数(TCI)和亮温指数(BTI)强调了温度与植物生长的关系,提出了亮度温度,以通过对NDVI、亮温与土壤水分的统计分析来建立三者间的数理关系,从而利用遥感反演的亮温和NDVI计算土壤水分含量,建立了土壤相对湿度和NDVI、亮温的回归模型。归一化温度指数(NDTI)可消除地表温度季节变化的影响,通过能量平衡一空气动力学阻抗模型计算,需要卫星过境时刻的气温、太阳辐射、相对湿度、风速和叶面积指数等数据。该方法也主要适用于裸地或植被生长早期。
1.3 植被指数法
植被指数法是研究土壤湿度与遥感植被信息相互关系的重要手段。研究表明归一化植被指数(NDVI)、距平植被指数(AVI)、植被状态指数(VCI)、标准植被指数(SVI)等都与土壤湿度有一定关系。一般来讲,当作物缺水时,作物的生长将受到影响,植被指数将会降低。国内学者也利用VCI研究了我国土壤湿度状况,应用VCI结合常规资料进行综合分析,对我国干旱状况进行宏观动态监测。但该方法较适用于高植被覆盖区域,仍有很多限制性因子和条件。
遥感技术在精准农业中的应用范文第3篇
[关键词]测绘工程 测量技术 全球定位技术 遥感技术 地理信息系统技术
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-201-1
测绘工程测量技术是测绘技术在社会建设与发展过程中的直接应用，传统的测绘工程测量技术的应用范围比较狭窄，局限于水利、建筑和交通这几个领域，所包含的主要内容为测图和放样这两个方面。在测绘工程测量技术的不断发展中，其应用领域也越来越广泛。目前比较成熟并且使用得比较广泛的测绘工程测量技术主要有全球定位技术、遥感技术以及地理信息系统技术，这三种方法的优越性都比较明显，在实际应用过程中会大幅提高测量工作的精度与效率，有效节省测绘工作的成本投入，对于测绘行业的发展有着巨大的推动作用。
1测绘过程中的测量技术
1.1全球定位技术
全球定位技术（GPS）最早出现于上个世纪的七十年代，美国成功打造了具有海、陆、空全方位三维导航与定位能力并且可以利用导航卫星实现时间与距离测量的导航与定位系统。之后的几十年，全球定位系统的水平定位精度不断提高，软、硬件特得到不断完善，应用领域越来越广。GPS技术可以全天候工作，不受天气等外界因素的影响，覆盖率达到98%。其三维定点定速功能的精度非常高，因此可以对需要定位的对象进行精准定位。在测量过程中，GPS技术所受到的限制较小，不需要通视就可以准确得到测量结果。GPS技术主要由空间星座、用户设备以及地面监控等三个部分构成：空间星座由二十四颗卫星共同组成，成蜂窝结构，两侧安装有定向太阳能电池；用户设备指的就是GPS接收机，利用接收到的信号来计算所处位置的三维坐标；地面监控主要由地面天线站、主控站以及监测站构成，其对地面上的各位置实行全面监控。
1.2遥感技术
遥感技术是一种以电磁波理论作为基础的深测技术，在实际测量过程中利用传感仪器来收集和处理远距离目标所反射或者辐射出来的电磁波信息，然后根据所得数据进行成像，进而实现对目标的深测。遥感技术以下优点：第一，探测范围广泛。航拍时飞机的飞行高度可以达到10千米左右，陆地卫星轨道也可以达到910千米左右；第二，信息的获取速度快。陆地卫星每十六天就可以覆盖地球一次，周期非常短，资料的获取速度非常快；第三，所受限制条件较少。遥感技术不会受到冰川、高山以及沙漠等环境的影响，也不会受到温度、压力等因素的影响；第四，信息量大。遥感器所获取的信息与遥感器以及把波段的不同有很大关系，每一波段含有七百六十万个像元。遥感技术主要由遥感器、接收装置、图像处理设备、信息传输设备以及遥感平台等部分构成，目前已经在农业、环境保护、地质、海洋、林业、测绘、地理、水文、气象以及军事侦察等众多领域获得广泛应用。
1.3地理信息系统技术
地理信息系统技术（GIS）是近些年才发展起来的一项空间信息分析技术，其在环境和资源领域中的应用可以对各种资源与环境信息进行有效管理，也能动态监测多时期的生产活动，显著提高了工作效率和经济效益。地理信息系统技术主要应用于农业、林业、土地资源、生态环境、灾害预警以及环境资源等方面，目前已经取得了不错的应用成效。在环境资源方面，GIS技术主要以通过建立信息管理系统的方式得到应用，而在土地资源方面，GIS技术可以应用于土地利用现状调查、土地评价、土地利用规划以及土地覆被的动态监测等方面。
2测绘工程测量技术未来的发展
在工程测量技术需求不断增大的情况下，各项测量技术均会在未来获得更大发展。以下从四个方面分析测绘工程测量技术未来的发展方向。
2.1数据采集和处理过程会更加实时化、自动化和数字化
以GPS技术为例，GPS技术的接收机正在朝着轻便、利于携带的方向改进，而广域和实时差分技术以及CCD技术可以更好地满足定位技术对动态、静态以及高精度的各方面需求，同时接收机也会更加轻便。在土地利用范围不断扩大的情况下，土地测绘技术将会逐渐扩展到较为偏僻的地区，这一发展趋势决定了GPS技术的实时化、自动化和数字化，只有让GPS技术不受地域限制、全天候地控制测量范围内的所有区域，工程测量技术才能拥有更加广泛的应用空间。
2.2测量数据的管理会更加标准化、科学化和信息化
在工程测量控制网与城市之间会逐渐使用监控网优化软件来实现测量数据的智能化管理，同时也可以让控制网数据的观测和处理更加标准化、科学化和信息化。
2.3测绘硬件设施会更加国产化、人性化和智能化
我国目前所使用的测绘技术设备大多为进口，在测绘技术不断进步的形势下，国家对测绘设备的研究力度也会相应加大，实现测绘硬件设施的国产化。此外，社会的整体发展趋势也会对测绘技术的发展方向产生一定影响，比如人性化与智能化，在整个社会都在追求人性化与智能化的影响下，测绘行业的发展自然也会顺应这种趋势，实现测绘硬件设施的人性化与智能化。
2.4“3S”集成技术
全球定位系统技术、遥感技术以及地理信息系统技术是测绘工程中最重要的三种技术，这三种技术各有优势与缺陷，在实际运用中根据实际情况选择最为合适的即可。未来的测绘工程测量技术会实现“3S”集成技术――将三种不同测绘技术的优势集中到一起，在它们相通的理论基础上建立相辅相成的关系，集成技术可以同时覆盖信息的采集、处理以及分析等全部过程，让测绘工程的测量技术更加高效，使用范围更广。
3结束语
综上所述，测绘工程中较常使用的三种测量技术中，全球定位技术可以全天候工作，不受天气等外界因素的影响，覆盖率与精度非常高，不需要通视就可以准确得到测量结果；遥感技术有着探测范围广泛、信息的获取速度快、所受限制条件较少以及信息量大等优点，在农业、环境保护、地质、海洋、林业、测绘、地理、水文、气象以及军事侦察等众多领域获得广泛应用；地理信息系统技术可以显著提高工作效率和经济效益，主要应用于农业、林业、土地资源、生态环境、灾害预警以及环境资源等方面。在社会的不断发展下，测量技术的数据采集和处理过程会更加实时化、自动化和数字化，测量数据的管理会更加标准化、科学化和信息化，测绘硬件设施会更加国产化、人性化和智能化，此外还会集成“3S”技术，推动我国测绘事业的发展。
参考文献
[1]刘艳臣.浅谈我国工程测量技术的现状及未来发展[J].黑龙江科技信息，2010（03） .
[2]覃玮.城市工程测量的技术发展初探[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（05） .
遥感技术在精准农业中的应用范文第4篇
关键词：遥感技术；大气环境；水环境；生态环境；环境监测
通过运用遥感监测技术，我们能够很好的应对过去监测工作中遇到的难题，比如时空阻隔，无法体现整体，费用过高等等，由于当前的生态不断恶化，此时高速全面的遥感工艺已然成为了我们最常使用的监测措施。
1 遥感技术概述
1.1 遥感的概念
所谓的遥感技术，具体的说是一类借助物体反射电磁波，来实现远程监测目的的一种技术。其借助观测设备，利用各种物体的独特光谱性能来实现观测目的，获取有价值的内容。
1.2 遥感的分类
（1）如果按照探测波段来区分的话，我们可把其划分为：紫外遥感、可见光、红外遥感、微波遥感。（2）如果按照搭载设备的平台来划分的话，我们可以把其分成：航天遥感技术、航空遥感技术和地面遥感技术。（3）如果按照传感设备的运行形式来区分的话，我们可以把其分成：主动式遥感技术、被动式遥感技术。
2 遥感工艺在环境监测中的意义
2.1 监测区间宽，综合全面
如果只是从地表观测的话，我们能获取的信息非常少，但是如果使用遥感设备从卫星上拍摄的话，很显然获取的信息非常全面，而且更加真实。该技术可以从总体上观测环境，确保监测工作朝着立体化方向发展，具有区间宽，综合性强的特点。
2.2 高效快速
因为该项技术使用的飞行装置都是非常先进的，因此它能够以较快的速率获取所需的资料，所以能够提升工作效率。而且，信息的传递是借助电子光学设备来完成的，所以其更加的现代化，便于我们更好的创建数据模型。此时我们国家的信息总数较之于一般措施获取的信息总数要多很多。
2.3 措施众多，工艺优秀
该技术能够用来监测普通方法无法监测的区域，比如荒漠以及冰川等区域。借助该技术我们还能够获取红外等不同波段的数据。不仅可以使用摄像措施获取资料，而且还能够通过扫描方式获取所需内容。
2.4 速度快，时间短
对于固定的地区能够多次成像，可以获得最精准的动态信息。
3 具体应用情况
3.1 用来监测大气情况
借助激光以及电脑等先进科技，明确大气信号的传播特点，以及不一样的大气状态之中的信号的具体特点，得到遥感方程式，进而完善有关的理论。由于大气成分在不同的波段吸收电磁波的情况不一样，所以我们可以分别测试各个组分的情况。
目前我们国家已经开始使用该项技术开展环境污染治理工作，其中监测的重点有如下几方面：第一，借助遥感技术，监测大气污染。第二，通过分析遥感图像体现出的植被变化特点，明确污染情况，比如污染的存在区域以及程度和变化特点等。第三，和地表采样获取的信息比对综合，建立完善的定量体系。第四，借助飞机携带监测装置，在污染区域的上方获取样本，进而加以处理。
3.2 用来监测水体情况
对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础，洁净水能够很好的吸收光，它的反射率不高。所以，此类水在遥感图像是色泽较暗。综合考虑空间、时间、光谱分辨率和数据可获得性，landsat8数据是目前水质监测中最有用，也是使用最广泛的多光谱遥感数据。此外，SPOT卫星的HRV数据、IRS-1C卫星数据和气象NOAA的AVHRR数据以及中巴资源卫星数据也有一定的应用。水质遥感监测研究的内容包括：水体浊度、叶绿素、油污染、热污染、有色可溶性有机污染物等，其中在水体浊度和叶绿素的定量监测方面已比较成熟。
3.3 用来监测生态情况
生态环境监测又称生态监测，是环境生态建设的技术保证和支持体系。生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。它可以被用来测定较广阔区间的土地使用状态，同时还可以调查大规模的生态污染问题。
3.3.1 分析土地使用情况
遥感技术在土地利用监测中的应用，早在1960年国外就利用TIROS和NOAA卫星数据通过制备指数来研究土地利用和土壤覆盖变化。最近几年，很多国家都开始使用遥感技术来分析土地资源，特别是土地分类工作方面利用的更是频繁。
3.3.2 辅助开展生态调查工作
众所周知，植物能够反映出一个区域的环境状况。而且它还可以体现出所在区域的土壤以及水文等特征。借助遥感技术，我们能够获取植物特点。由于当前的传感设备的性能不断提升，加之处理工艺不断完善，此时像是植被的成分以及数量等等的特性都可以借助放射数据来明确。NOAA气象卫星数据的优点非常明显，比如分辨率极高，而且所需的费用不多，不会受到外在天气干扰，因此被大量的用到植被监测工作之中。
3.3.3 调查生态污染情况
最近几年，由于群众生活水平提升，此时垃圾数量也在增加，这就在无形之中导致了严重的生态污染问题，而借助遥感技术，我们能够测试到垃圾的放置情况以及数量等等，这样便于我们更好的处理。遥感监测固体废物的堆置对图像空间分辨率的要求比较高，需达到3～10m的水平。
4 发展方向
4.1 遥感技术层面
（1）遥感影像获取技术方面，随着高性能新型传感器的研发水平的提高以及环境资源遥感对高精度遥感数据要求的提高，高空间和高光谱分辨率已是卫星遥感影像获取技术的总发展趋势。热红外遥感技术会得到更广泛的应用。雷达遥感工艺的特点较为显著，比如它能够全天性的获取信息，而且有着强大的穿透性，所以被大量的使用。建立以地球为研究对象的综合对地观测数据获取系统。（2）遥感信息模型的发展方面，遥感信息机理模型的发展和拓宽，特别是不确定性遥感信息模型与人工智能决策支持系统的开发与综合应用也将是一个重要研究和应用方向。（3）遥感数据共享方面，积极发挥出国际卫星体系的优点，认真开展交流与沟通活动，确保从时空层面上加以互补。
4.2 与环境监测结合层面
（1）积极发展监测技术，切实发挥出当前监测的作用，将遥感工艺和地表监测措施结合到一起，完善当前的监测体系。（2）开发集成GPS，RS，GIS，ES于一体、适合环境保护领域应用的综合多功能型的遥感信息技术。
4.3 不同环境要素层面
（1）大气环境遥感的定量化、集成化、系统化和全球化；大气环境的主动和被动式卫星遥感一体化。（2）利用新型遥感数据进行水质定量监测，形成一个标准化的水安全定量遥感监测体系，由于水体类型不一样，可以建立对应的反演算措施；提升监测的精确性；开展监测模型研究工作；发挥出“3S”科技的优点。
参考文献
[1]王桥，杨一鹏，黄家柱.环境遥感[M].北京：科学出版社，2004.
[2]康志文，刘二东，贾飚.遥感技术在水环境监测中的应用[J].内蒙古环境科学，2009，21（6）：177-180.
[3]陈玲，赵建夫.环境监测[M].北京：化学工业出版社，2008.
遥感技术在精准农业中的应用范文第5篇
[关键词]3S技术 土地资源管理 应用分析 发展探讨
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-215-2
我国幅员辽阔，总体土地资源十分丰富，但是由于我国人口众多，人均土地资源不足世界平均水平，再加上土地资源浪费严重，因此加强对土地资源的管理十分重要。土地资源管理工作需要大量详细、精准数据做支撑，因此信息采集处理成为土地资源管理工作的重要内容。而3S技术作为一种新型、快速、准确的信息采集处理工具，在土地资源管理中得到了广泛应用。
1 3S技术分析
3S技术是对全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感系统（RS）三种技术系统的统称。起初这三种技术只被应用在军事测量工作中，然而随着技术的不断普及，应用成本的下降，这种技术已经被广泛应用到民用测绘工作中，城市规划测量就是典型代表。
第一，全球卫星定位系统。GPS技术工作原理是：地面监控中心一次接收来自多颗卫星的信号，然后以卫星位置为参考计算出目标物位置。通常情况下，要想实现全球定位系统需要24颗或者以上的空间卫星以及地面监控站和用户接收机组成。由于全球卫星定位系统具有观测精度高、操作简单、用时短以及全天候工作等特点，因此一开始这种技术被广泛应用到军事领域，并逐渐被应用到民用领域，为测绘工作的发展做出了重要贡献。另外，该技术的主要功能是为现代测绘工作等提供精准的三维坐标以及对目标物进行准确定位。
第二，地理信息系统。GIS技术是三种技术中最早开发并且被应用的技术，目前被普遍应用在测绘领域。其工作原理是：将地理空间数据输入到计算机系统中，然后通过计算机系统的存储、检索、处理分析等对现实的地理空间环境进行模拟，从而为测绘工作提供科学精准的资料参考。由于这种技术对计算机科技的依赖性较高，因此随着计算机科技的快速发展，GIS技术也成为三种技术中发展最快的。该技术的主要功能是：对所采集的信息进行分类处理、组合、分析，同时检测动态数据信息，通过总结分析信息找出地理环境变化规律，从而为地理测绘工作提供参考。
第三，遥感技术。RS技术的工作原理是：在飞机或者卫星等空间平台上安置红外、微波等传感器，利用地面不同目标对电磁波的反射能力不同的原理，通过数据处理中心对电磁波反射差别的分析对数据进行处理，从而快速的获得包括对地面地理特征以及环境信息在内的遥感图像。RS技术是在远离地面的高空中进行观测的，并且电磁波反射并不会受到地形条件的影响，因此这种技术成像速度快、覆盖范围广，成为测绘专业必不可少的技术之一。该技术的主要功能是对目标物进行摄影、扫描，并且对获得的目标物信息进行简单处理，以供实际工作的使用。
2 3S技术在土地资源管理中的实际应用
3S技术可以同时实现对目标物的精准定位、对地理信息数据的采集以及对数据的处理分析工作，因此3S技术在实际中的应用十分广泛，被普遍运用到工业、农业、交通、国防等领域，为推动我国社会经济的快速发展做出了重要贡献，受到社会的高度重视[1]。土地资源管理作为改善我国土地资源短缺、浪费严重等问题的重要手段，在调查土地资源数量、分布规律以及质量等方面发挥着重要作用。而要想提高土地资源管理所获取数据的精确性、全面性以及及时性，需要采用先进的技术手段，因此3S技术便成为人们的首要选择。
2.1 3S技术在土地资源调查工作中的应用
土地资源调查是进行土地资源管理的第一步，也是最关键的一步，调查结果的准确与否直接影响到后期资源管理工作的正常开展。而在土地资源调查工作中3S技术发挥着重要作用：
第一，遥感技术可以同时对大范围内多种目标物进行成像调查，并且由于遥感技术是从高空对目标物展开的调查，因此它可以轻而易举的调查工作人员无法进行实地调查的目标物[2]。另外，遥感技术的成像快速、准确并且能够及时对获得的图像数据信息进行处理，因此遥感技术可以保证信息获取的快捷、高效、即时，为土地资源调查工作的开展提供了丰富的参考信息资源。
第二，卫星定位技术可以对目标物进行准确、快速定位，因此他可以精准的确定土地资源调查范围，避免因越界而导致调查结果不准确的问题。另外，卫星定位技术还可以对最新变化数据进行差分处理，从而提高调查数据的准确性。
第三，地理信息系统的主要工作是对调查的信息进行综合处理、分析，并根据分析结果得出地理环境变化发展规律，从而为相关工作决策提供参考。具体到土地资源调查中，地理信息系统能够对遥感技术以及卫星定位技术所获得的各种信息进行综合处理，将土地资源的属性信息以及空间信息等结合起来，从而对土地资源现状进行分析，并通过图表等将结果反馈给调查人员。
利用3S技术进行土地资源调查的典型例子是我国开展的全国土地调查工作。2007年7月1日我国正式开始了第二次全国土地调查工作，此次工作对我国现阶段农村土地以及城镇土地状况进行了详细调查，利用航空器，采用遥感技术以及卫星等技术获得土地资源图像，然后通过内业信息处理，得出我国土地资源现状结果，最后建立相应的数据库储存各种土地资源信息，从而为土地资源管理提供了丰富信息资源。
2.2帮助建立土地管理信息系统
为更好的实现对土地资源的管理，土地资源管理部门需要建立一个完整的土地管理信息系统，从而为土地资源使用规划、行政决策等工作提供技术支持。通常而言，土地管理信息资源系统由各种数据处理、收集技术方法和土地资源信息数据库组成。3S技术作为目前最常用的土地信息收集、处理方法技术成为土地管理信息系统的重要部分。同时，前文中提到，3S技术可以帮助土地资源管理部门建立包括各种土地资源信息的数据库，因此3S技术在开发设计土地管理信息系统方面发挥着重要作用。
2.3对土地动态变化进行实时监测
社会发展脚步的加快，土地开发速度的提高，导致我国土地资源现状变化越来越频繁，加剧了我国人多地少的矛盾，因此，为及时、准确掌握我国土地资源实际情况，对其实施动态监测十分必要。然而，传统的动态监测技术比较落后，导致监测数据失准，监测工作效率低下，限制了土地资源管理工作的正常开展。
3S技术作为一种新型的、快速的、准确的地理数据信息调查技术，可以有效的提高土地资源动态监测工作获取信息的准确性、及时性，从而提高动态监测工作效率，提升动态检测效果。具体来说，利用3S技术对土地资源进行动态监测的主要内容包括：利用遥感技术及时获得发生变化的土地的信息；利用卫星定位技术分析变化后的土地利用现状；利用地理信息系统对以上数据进行分析、整合、处理，从而得到土地的最新变化情况。同时，3S技术还会及时更新土地信息资源数据库。
2.4应用在城市建设土地勘测工作中
随着我国城镇化水平的不断提高，城市建设速度不断加快，城市建设勘测工作得到很大发展。城市建设勘测结果的准确性直接关系到城市建设工程的质量，然而复杂的城市环境在很大程度上影响了勘测结果的精确性。目前，利用卫星定位技术进行城市建设勘测工作可以有效克服复杂城市环境的影响，提高勘测结果的准确性，并且卫星定位技术还可以简化城市建设勘测工作程序。
例如，2005年，北京市曾进行过一次建设用地调查工作。在调查中，首先得到SPOT5卫星遥感数据，然后利用卫星定位技术对调查范围的边界进行勘定，最后利用地理卫星系统对数据进行综合统计与处理，从而得到了详细的建设用地结果，为北京市城市建设的快速发展做出了重要贡献。
3 3S技术在土地资源管理中的应用发展趋势
第一，向着系统化发展。目前，3S集成技术的水平不高，在土地资源管理工作中只是将三种技术简单结合在一起，而更加深层次的系统应用还不多见。因此，为进一步提高土地资源管理工作效率，推动土地资源管理的发展，实现系统化成为未来3S技术在土地资源管理中的主要应用趋势。
第二，向着可视性发展[3]。当前，3S技术调查所得的数据还都比较抽象，增加了用户研究利用的难度，从而导致数据利用程度低，土地资源管理工作难以开展。然而，随着多媒体以及现实模拟技术的进一步发展，将土地资源信息更加直观的展现在用户面前成为可能，因此可视性成为未来3S技术的另一主要发展方向。
4结语
土地资源管理对提高我国土地资源利用效率，推动土地资源保护研究的发展有着关键意义。3S技术在土地资源管理中有着十分重要的应用，然而现阶段3S技术处于不断发展完善中，因此土地资源管理部门要认清3S技术的发展形式，提高3S技术的系统性及可视性，从而使土地资源管理工作发展更上一层楼。
参考文献
[1]彭海滨.3S技术及其在土地资源管理中的应用[J].中国科技投资，2013（27）.
