文小勇

摘要：自然資源指的是在特定的時間條件下，具有經(jīng)濟價值且有益于人類長遠發(fā)展的自然因素的集合，近年來我國的自然資源消耗速度越來越快，已經(jīng)探明的自然資源逐漸被開采和應(yīng)用，想要讓經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展能夠持續(xù)繼續(xù)下去，就必須要利用地理測繪對自然資源進行監(jiān)測調(diào)查。首先，必須要充分了解測繪科學(xué)和自然資源調(diào)查監(jiān)測之間的聯(lián)系等，在此基礎(chǔ)上對測繪基準、數(shù)據(jù)獲取和制作、現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、成果匯總和應(yīng)用等一系列土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面的應(yīng)用要點進行研究。

關(guān)鍵詞：土地測繪;自然資源;調(diào)查監(jiān)測

引言

在中國社會建設(shè)不斷取得新發(fā)展的情況下，保護自然資源、對其進行合理利用，已經(jīng)成為了人們的共識和追求的目標，自然資源部的組建更是從根本上提升了我國自然資源保護質(zhì)量。在這種情況下，黨和政府以統(tǒng)一標準為基礎(chǔ)組織各地有關(guān)部門進行了自然資源調(diào)查監(jiān)測，充分利用土地測繪技術(shù)對我國自然資源的情況進行了統(tǒng)一確認，確實取得了具有突出參考價值的自然資源調(diào)查監(jiān)測結(jié)果。在這種情況下，對土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面的應(yīng)用進行總結(jié)性研究，顯然具有一定的現(xiàn)實意義。

1土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面的應(yīng)用概述

土地測繪是一項重要的技術(shù)，它能夠?qū)δ硞€區(qū)域的地表特征和時空分布信息進行有效收集、測量、分析、處理、顯示和利用，在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面扮演著極其重要的角色，它能夠根據(jù)地球和其他實體的形狀及重力場信息，在先進的測量設(shè)備、傳感設(shè)備的支持下，順利獲取所需要的各種信息，并將獲得的信息制作成地形圖等，目前還具備了建立土地空間信息系統(tǒng)的能力，有助于有關(guān)部門對地區(qū)性社會現(xiàn)象和自然資源分布情況進行了解，能夠從自然資源調(diào)查監(jiān)測方面入手促進我國社會經(jīng)濟的長期可持續(xù)發(fā)展。土地測繪具有一定的復(fù)雜性，但是它的應(yīng)用價值也非?？捎^，正在我國國民經(jīng)濟建設(shè)過程中發(fā)揮重要作用，比如其能夠推動城市規(guī)劃、交通管理等事業(yè)的發(fā)展，更能在自然資源調(diào)查監(jiān)測過程中扮演重要角色，從根本上提升自然資源調(diào)查監(jiān)測的質(zhì)量。所謂的自然資源調(diào)查監(jiān)測，是自然資源管理工作的重要組成部分，能夠?qū)ξ覈F(xiàn)有自然資源情況進行了解和分析，從而讓有關(guān)部門能夠更好地發(fā)揮自然資源管理作用，確保生態(tài)保護及修復(fù)事業(yè)能夠切合實際。在這種情況下，國家有關(guān)部門組織了第三次國土調(diào)查，其主要是以第二次全國土地調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，對自然資源變化情況進行調(diào)查和監(jiān)測，充分利用土地測繪相關(guān)技術(shù)開展調(diào)查，能夠獲取準確且具有突出應(yīng)用價值的自然資源數(shù)據(jù)。

2土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面的應(yīng)用要點

2.1測繪基準

測繪基準是一個比較大的概念，其可以細分成大地基準、高程基準和重力基準等內(nèi)容，屬于自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的基礎(chǔ)性工作，能夠確定本次土地測繪過程的參考系等，有助于提升自然資源調(diào)查監(jiān)測的準確性。按照土地測繪的相關(guān)要求，測繪基準應(yīng)包括理論體系、技術(shù)體系、基礎(chǔ)設(shè)施等一系列內(nèi)容，而理論體系又是以大地測量學(xué)以及相關(guān)地學(xué)理論基礎(chǔ)上形成的，技術(shù)體系則涉及到大地測量技術(shù)（格洛納斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、SLR衛(wèi)星激光測距）、物理大地測量技術(shù)、大地測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等內(nèi)容。從上個世紀八十年代至今，中國土地測繪的基準體系逐漸開始走向成熟，為自然資源調(diào)查和監(jiān)測提供了有效的支持，目前我國的土地測繪和自然資源調(diào)查監(jiān)測主要參考的是2000國家大地坐標系（見表1），具有更加準確、更有參考價值的特點。

2.2數(shù)據(jù)獲取和制作

自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的復(fù)雜性不言而喻，其往往要求數(shù)據(jù)的覆蓋率高、準確度高、即時性高，而充分利用遙感技術(shù)，顯然能夠獲得具有上述特征的數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)指的是以某一觀測平臺（飛機、衛(wèi)星、無人機）為基礎(chǔ)，從高空對地球表面情況進行觀測和研究，真正實現(xiàn)了時間空間一體化探測，能夠?qū)崿F(xiàn)精細化、全面化探測，在自然資源調(diào)查過程中，能夠?qū)Φ乇砬闆r進行有效監(jiān)測，并將其制作成各種圖像和數(shù)據(jù)表格等，供調(diào)查人員進行分析和應(yīng)用，為自然資源調(diào)查監(jiān)測提供有力支持。

比如，在第三次全國土地調(diào)查工作中，就充分利用了各種土地測繪技術(shù)，對土地資源的利用情況進行了調(diào)查，通過高分2號、北京2號，國外高分辨率觀測衛(wèi)星如WorldView-1、WorldView-2等獲取相關(guān)信息，同時利用無人機或飛機進行航空攝影，航空遙感數(shù)據(jù)的分辨率小于20cm，攝影圖像精準且清晰，整體的調(diào)查監(jiān)測質(zhì)量比較可觀。獲取遙感數(shù)據(jù)以后，再借助軟件系統(tǒng)的輻射校正、幾何校正等功能，將獲得的信息處理成影像，并根據(jù)數(shù)字高程模型等對控制點進行調(diào)整，制作成數(shù)字正射影像（見圖1），實現(xiàn)自然資源調(diào)查監(jiān)測目標。其中的航天遙感影像就具有一定的代表性，通過對航天遙感影像的處理過程進行分析，就能夠了解數(shù)據(jù)獲取和制作的全過程，首先通過遙感技術(shù)獲得影像和像控點數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)字高程模型、在遙感影像處理平臺上對圖像進行處理，獲取監(jiān)測地區(qū)的地表情況數(shù)據(jù)正射影像，最終即可在自然資源調(diào)查監(jiān)測當(dāng)中進行應(yīng)用。目前，利用遙感技術(shù)收集地表信息已經(jīng)是比較常見的做法，具有精度高、速度快、成本低的一系列優(yōu)勢，具有大規(guī)模推廣的價值和必要。

將各種數(shù)據(jù)制作成數(shù)字正射影像以后，根據(jù)土地及自然資源調(diào)查監(jiān)測分類標準，對數(shù)字正射影像的色調(diào)、區(qū)位、附著物和周邊環(huán)境等要點進行深入分析，并逐個判定土地利用類型、分析土地利用圖斑的特點等，將之與數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的土地利用圖斑進行比對，兩份數(shù)據(jù)當(dāng)中完全一致的可分為A類圖斑、兩份數(shù)據(jù)當(dāng)中存在變化的可以分為B類圖斑，在此基礎(chǔ)上通過屬性表和數(shù)據(jù)層等對圖斑屬性進行分析記錄，并以縣為單位制作標準化調(diào)查底圖，為自然資源調(diào)查監(jiān)測提供堅實基礎(chǔ)。

2.3現(xiàn)狀調(diào)查

土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測中的應(yīng)用，涉及到多方面的內(nèi)容，利用土地使用圖斑對不同圖斑的地類、位置、范圍、面積等利用狀況進行分析，往往能夠取得比較可觀的分析效果。相比于常規(guī)的實地操作而言，綜合調(diào)繪法屬于室內(nèi)作業(yè)，工作人員可將制作好的標準化調(diào)查底圖和數(shù)據(jù)庫信息結(jié)合起來，從而對自然資源管理數(shù)據(jù)及相關(guān)自然資源專業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)進行有效利用，明確不同地區(qū)的圖斑邊界，根據(jù)圖斑位置類型等對其進行編號，如果存在內(nèi)業(yè)判讀和實際情況有所差異的問題，應(yīng)利用特殊符號將無法判定的地塊標注出來，而后統(tǒng)一深入實地進行了解和考察，并根據(jù)實際情況補足測繪數(shù)據(jù)內(nèi)容，為后續(xù)數(shù)據(jù)庫更新提供有力支持。

特別需要提到的是，在一些特殊情況下土地權(quán)屬界限可能會發(fā)生變化，在利用土地測繪技術(shù)進行自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的時候，需要對城鎮(zhèn)村莊進行內(nèi)部仔細檢查，對土地權(quán)屬線進行清晰地劃定，如果發(fā)現(xiàn)權(quán)屬界限發(fā)生了變化，則需要對權(quán)屬界限進行調(diào)查和調(diào)整。而上述的一系列工作，都是以地籍調(diào)查數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)進行的，所謂的地籍調(diào)查指的是權(quán)屬調(diào)查和地籍測繪兩方面內(nèi)容，能夠?qū)Φ貕K權(quán)屬等進行準確判定，并形成數(shù)據(jù)圖表等調(diào)查資料，為后續(xù)的自然資源調(diào)查監(jiān)測打下堅實的基礎(chǔ)。

2.4數(shù)據(jù)庫建設(shè)

第三次國土資源調(diào)查取得了十分可觀的調(diào)查結(jié)果，而數(shù)據(jù)庫建設(shè)顯然是其中最復(fù)雜的一個步驟，其中涉及到土地權(quán)屬、基礎(chǔ)地理、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型以及自然資源專項調(diào)查信息，在共享平臺的支持下，數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的各項信息將能夠?qū)崿F(xiàn)有效分享，從根本上提升了自然資源調(diào)查監(jiān)測參考數(shù)據(jù)的準確度。另外，還可以充分利用地理信息系統(tǒng)、計算機技術(shù)和測繪技術(shù)，對地理空間數(shù)據(jù)進行輸入、存儲等一系列處理。從實際情況來看，建成以后，數(shù)據(jù)庫將會在所有與地理空間相關(guān)的調(diào)查方向中發(fā)揮積極作用，從根本上提升自然資源調(diào)查監(jiān)測的準確度。除此之外，土地測繪在自然資源調(diào)查監(jiān)測方面的應(yīng)用是一項比較復(fù)雜的工作，其除了具有常規(guī)地理信息工程的特性之外，還具有一系列獨特特征，比如國土調(diào)查數(shù)據(jù)庫當(dāng)中就存儲著巨大的各種空間數(shù)據(jù)和模型，需要對屬性數(shù)據(jù)、圖形圖像數(shù)據(jù)、拓撲關(guān)系數(shù)據(jù)等進行妥善管理，因此保證數(shù)據(jù)庫建設(shè)質(zhì)量勢在必行。具體的數(shù)據(jù)庫建設(shè)步驟可以分成：根據(jù)實際需求設(shè)計建設(shè)方案、獲取和處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息、對圖形信息進行采集、構(gòu)建拓撲關(guān)系、對數(shù)據(jù)進行檢查和保存。建成后，可借助數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對土地測繪數(shù)據(jù)進行分析管理，在研究自然資源情況的時候可直接調(diào)出測繪數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行刪除和修改等，確保自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的順利進行。

2.5成果匯總和應(yīng)用

自然資源調(diào)查監(jiān)測的成果匯總同樣十分重要，其主要的工作內(nèi)容包括數(shù)據(jù)處理、圖件編制、文字報告編寫和成果分析等，工作人員需要充分利用土地測繪技術(shù)當(dāng)中的地圖制圖學(xué)理論和方法開展工作，確保成果匯總的有效性。地圖制圖學(xué)是土地測繪當(dāng)中最重要的組成部分之一，無論是設(shè)計地圖還是制印地圖都離不開這一技術(shù)的支持，具體的研究內(nèi)容可以分成地圖設(shè)計、地圖投影等，工作人員可參考一定的數(shù)學(xué)規(guī)律建立地球橢球表面上的變化規(guī)律，并將之與平面地圖經(jīng)緯線進行轉(zhuǎn)化和對應(yīng)，讓無法展開的曲面上的經(jīng)緯線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成可展開的平面上的經(jīng)緯線網(wǎng)絡(luò)，明確雙方進行轉(zhuǎn)換的函數(shù)和計算方法，從而為后續(xù)的自然資源調(diào)查監(jiān)測打下堅實的基礎(chǔ)。除此之外，還需要根據(jù)土地測繪當(dāng)中的圖像制作理論，對調(diào)查監(jiān)測區(qū)域的地表圖像進行制作和處理，并在保證圖例、圖形、色彩等元素合理化的基礎(chǔ)上完成地表圖像的制作，使自然資源調(diào)查監(jiān)測能夠有據(jù)可依。最后，工作人員還需要對制作出來的地表圖像進行應(yīng)用，通過地圖分析、地圖評價、地圖閱讀、地圖量算和圖上作業(yè)等一系列措施，實現(xiàn)地表情況的有效研判，在此基礎(chǔ)上即可判定自然資源儲備和利用情況等。

特別需要提到的是，在匯總調(diào)查數(shù)據(jù)的過程中，工作人員需要做好圖件編制工作，根據(jù)自然資源實際情況，制作資源利用圖件和專項調(diào)查特殊圖件，從而保證調(diào)查監(jiān)測結(jié)果能夠在圖像上得到準確清晰地表達。以土地資源利用情況圖的制作過程為例，工作人員應(yīng)按照高斯-克呂格投影原則進行圖像處理，按照國際1∶1 000 000地圖分幅標準對圖像進行分幅處理，同時根據(jù)規(guī)定對經(jīng)差和緯差進行劃分。另外，在選取地類圖斑的時候，要保證圖斑的分層效果，對各個要素之間的相互關(guān)系進行標注，便于其他工作人員進行閱讀和分析，在制圖過程中，要充分反應(yīng)調(diào)查監(jiān)測區(qū)域的自然資源利用現(xiàn)狀、利用特征和分布規(guī)律等，確保圖像整體整潔規(guī)范、符合相關(guān)標準，涉及到可能泄密的信息時，按照標準程序進行技術(shù)化處理，確保自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性，而不涉密的調(diào)查數(shù)據(jù)及監(jiān)測結(jié)果，則可以通過網(wǎng)絡(luò)共享平臺，對政府機關(guān)、科研機構(gòu)以及社會公眾提供自然資源調(diào)查數(shù)據(jù)服務(wù)，使自然資源調(diào)查工作的社會效益得到充分提升。

結(jié)語

土地測繪是我國社會資源管理當(dāng)中最重要的一個步驟，能夠為自然資源調(diào)查監(jiān)測提供有力支持，特別是在大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙感技術(shù)等技術(shù)越來越完善的今天，借助土地測繪實現(xiàn)自然資源調(diào)查監(jiān)測，是工作人員必須要研究的課題之一。在今后的工作中，要以土地測繪技術(shù)為基礎(chǔ)實現(xiàn)自然資源調(diào)查，明確山水林湖田等各種資源的分布和使用情況，實現(xiàn)自然資源的高效統(tǒng)一管理，并不斷拓寬自然資源調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)的使用場景，確保自然資源管理的水平。

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