鐘銳

云南省測(cè)繪資料檔案館（云南省基礎(chǔ)地理信息中心） 云南 昆明 650000

引言

自然資源對(duì)于保證經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。在當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的背景下，對(duì)自然資源的管理提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。傳統(tǒng)的方法已難以滿足高效管理的需要，迫切需要引入新的技術(shù)。地理信息應(yīng)用于自然資源管理體現(xiàn)出多種優(yōu)勢(shì)，需要結(jié)合實(shí)際明確技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)。

1 自然資源管理相關(guān)概述

自然資源管理是國(guó)家發(fā)展的重要因素，一方面我國(guó)各類自然資源過度使用日益緊缺，加強(qiáng)對(duì)自然資源的管理開發(fā)可以獲得最大化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，有利于更好的統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)與土地兩者之間的關(guān)系；另一方面，做好自然資源管理工作能夠提高國(guó)民的生活幸福感，最大程度上保障了他們的生活資源。自然資源為社會(huì)發(fā)展提供了相應(yīng)的資源支持，其本身具備的屬性也明確了自然資源的產(chǎn)權(quán)關(guān)系，我國(guó)自然資源內(nèi)容主要包括對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、了解資源空間分布、明確資源實(shí)際數(shù)量等等，自然資源是時(shí)刻變化著，因此必須要設(shè)置專門人員來對(duì)自然資源進(jìn)行科學(xué)管理和監(jiān)測(cè)，全面掌握自然資源的變化特征，準(zhǔn)確登記自然資源，進(jìn)一步做好對(duì)自然資源的后期評(píng)估工作，強(qiáng)化自然資源的管理水平。

在進(jìn)行自然資源產(chǎn)權(quán)登記時(shí)，除了對(duì)自然資源登記，還要登記與之對(duì)應(yīng)的不動(dòng)產(chǎn)，并創(chuàng)建完善相應(yīng)的自然資源管理標(biāo)準(zhǔn)，以便為自然資源管理工作提供有力的數(shù)據(jù)支撐。其次，自然資源管理還要開展科學(xué)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，采用可行性強(qiáng)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)制，借助預(yù)警監(jiān)測(cè)機(jī)制來強(qiáng)化保護(hù)和治理工作，推進(jìn)我國(guó)自然資源可持續(xù)性發(fā)展。

2 地理信息應(yīng)用于自然資源管理體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)

2.1 具有更高的測(cè)量效率

地理信息應(yīng)用預(yù)測(cè)結(jié)合不需要估讀數(shù)據(jù)，省去了儀器的調(diào)節(jié)，地理信息中不會(huì)受到天氣與地形等外部因素的干擾，因此可以保證較高的地理信息效率，特別是應(yīng)用于地貌地形的勘測(cè)，采用GIS測(cè)量?jī)x，可以有效提高測(cè)量的效率，可以快速、繪制出所測(cè)區(qū)域的地形，提高了測(cè)量的效率。特別是由于遙感技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)據(jù)采集方法的優(yōu)化，基于遙感技術(shù)的應(yīng)用需求的持續(xù)增加，遙感數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。遙感技術(shù)可以獲取到多樣化的地表信息數(shù)據(jù)，還可以分析預(yù)測(cè)到地表的動(dòng)態(tài)變換趨勢(shì)，能收集多樣化的微觀層面數(shù)據(jù)變換，在自然資源勘測(cè)工作中可以節(jié)省了大量的人力、物力并提升效率。

2.2 數(shù)據(jù)精度高

傳統(tǒng)模式下的地理信息，地理信息人員不論采用什么樣的方法，都難以控制地理信息結(jié)果的有效性，影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。應(yīng)用地理信息，不僅可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的測(cè)量，測(cè)量的有效性與作用范圍遠(yuǎn)超出于傳統(tǒng)的測(cè)量方式，還可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，可以捕捉軌道上的運(yùn)動(dòng)物體，在具體的地理信息中，衛(wèi)星聯(lián)系地面接收器，系統(tǒng)采用平面掃描的方式，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和客觀性。由于地理信息的應(yīng)用，自然資源管理的針對(duì)性得以提升。此外，地理信息的應(yīng)用不會(huì)受到天氣與地形等外部因素的干擾，因此可以保證較高的測(cè)繪效率，特別是應(yīng)用于地貌地形的勘測(cè)，采用GIS測(cè)量?jī)x，可以有效提高測(cè)量的效率，可以快速、繪制出所測(cè)區(qū)域的地形，提高了測(cè)量的效率。

3 地理信息應(yīng)用于自然資源管理要解決的問題

3.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境

當(dāng)前地理信息已趨于成熟，并且已應(yīng)用于自然資源管理領(lǐng)域，推動(dòng)著管理的進(jìn)步。自然資源管理在技術(shù)的支持下有著更好的發(fā)展條件，高質(zhì)量管理成為可能。但是當(dāng)前地理信息在自然資源管理中的應(yīng)用還缺少完善的政策法規(guī)，發(fā)展還缺少特殊的支持政策，面臨發(fā)展環(huán)境的挑戰(zhàn)。

3.2 數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)

在信息時(shí)代，各類數(shù)據(jù)的搜集、挖掘、開發(fā)、利用是關(guān)鍵。地理信息與其他行業(yè)存在很大的關(guān)聯(lián)性。但是不同部門對(duì)于地理信息產(chǎn)品存在差異化的標(biāo)準(zhǔn)。而當(dāng)前地理信息資源還難以保證標(biāo)準(zhǔn)化，因此分享利用受到制約。雖然自然資源管理針對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展制定出各種標(biāo)準(zhǔn)，但是當(dāng)前地理信息標(biāo)準(zhǔn)的深度和廣度不夠，在整體上還難以滿足數(shù)據(jù)共享的要求，制約著自然資源管理發(fā)展。

3.3 信息資源建設(shè)

地理信息產(chǎn)生于不同的行業(yè)。長(zhǎng)期以來，各個(gè)部門獨(dú)立完成內(nèi)部的資源管理。不同行業(yè)間缺少交流、溝通。資源處于封閉空間中，沒有實(shí)現(xiàn)交換、共享，信息溝通不暢，采集數(shù)據(jù)重復(fù)問題時(shí)有發(fā)生。各行業(yè)的發(fā)展相對(duì)獨(dú)立、分散。行業(yè)間缺乏有效協(xié)調(diào)機(jī)制，導(dǎo)致地理資源難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、共享，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。 此外，行業(yè)間數(shù)據(jù)不能兼容，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難以適應(yīng)自然資源管理發(fā)展的要求。

3.4 技術(shù)創(chuàng)新能力

我國(guó)地理信息起步較晚，在發(fā)展中技術(shù)創(chuàng)新能力不足，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。比如一些遙感技術(shù)來自于發(fā)達(dá)國(guó)家。全天候雷達(dá)、高分辨率衛(wèi)星尚屬空白。核心設(shè)施與關(guān)鍵技術(shù)裝備依賴于國(guó)外。遙感數(shù)據(jù)處理平臺(tái)發(fā)展緩慢，海量、多源數(shù)據(jù)處理、地理信息數(shù)據(jù)分析等技術(shù)研發(fā)深度不夠。核心技術(shù)與自主創(chuàng)新制約著國(guó)內(nèi)地理信息的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4 自然資源管理中常用的地理信息

4.1 無人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量

無人機(jī)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)是采用航測(cè)的方式獲取地物位置。航測(cè)系統(tǒng)包括了多種類型的傳感器。此方法可以獲取更加全面地表信息。在數(shù)據(jù)采集中，無人機(jī)會(huì)在GPS的引導(dǎo)下自動(dòng)拍攝照片，結(jié)合空間位置的需要完成姿態(tài)角度的調(diào)整。無人機(jī)攝影的航向重疊度和旁向重疊度可以高于60%以上[1]。攝影數(shù)據(jù)的分析利用自動(dòng)解算空間模型。由于借助多角度傳感器，此技術(shù)的應(yīng)用不會(huì)受到地表建筑與復(fù)雜地形的限制。航測(cè)系統(tǒng)可以低空飛行，能高效率地獲取地面多角度影像。此外，通過多視影像實(shí)現(xiàn)密集匹配，生成密集點(diǎn)云。航空攝影測(cè)量可以廣泛應(yīng)用于大面積地理信息獲取，但是對(duì)于地形復(fù)雜、范圍面積小、測(cè)量分辨率要求較高的測(cè)量卻無法取得較好的效果。但是由于無人機(jī)的應(yīng)用，低空遙感技術(shù)的進(jìn)步，這種情況發(fā)生了改變。無人機(jī)攝影測(cè)量許多特定的條件下?lián)碛袕V闊的前景。無人機(jī)攝影測(cè)量體現(xiàn)出低成本優(yōu)勢(shì)。與航空、航天遙感相比。無人機(jī)測(cè)量的成本低廉。無人機(jī)生產(chǎn)與后期維護(hù)成本較低，人員培訓(xùn)費(fèi)用支出較低，執(zhí)行測(cè)量任務(wù)成本較低。無人機(jī)具有靈活快速的特點(diǎn)，起降空間較小，不需特定場(chǎng)地，升空時(shí)間短，易于操作，能迅速實(shí)現(xiàn)攝影測(cè)。無人機(jī)可以在云下飛行，搭載高精度航拍設(shè)備，獲得影像能達(dá)到分米級(jí)，可以運(yùn)用于高精度測(cè)量。此外，無人機(jī)能實(shí)現(xiàn)傾斜攝影，可以從不同角度獲取到被測(cè)物的影像信息，能效彌補(bǔ)傳統(tǒng)航空攝影的遮擋問題。

4.2 激光雷達(dá)

激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)包括硬件和軟件。硬件部分有激光掃描器、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸裝置等。軟件部分包括數(shù)據(jù)的采集、通訊處理、三維重建、可視化處理等。激光雷達(dá)測(cè)量可以依據(jù)不同領(lǐng)域搭設(shè)不同的軟件模塊，如工程管理、三維顯示模塊等。激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理是核心部分，其功能是對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)先處理計(jì)算，對(duì)三維信息進(jìn)行分析等[2]。數(shù)據(jù)的采集借助計(jì)算機(jī)與激光掃描之間的通信，計(jì)算機(jī)與傳感器之間的數(shù)據(jù)分析等。三維現(xiàn)實(shí)模塊可以生成可視化的場(chǎng)景，包含了數(shù)據(jù)的輸入與模型的建設(shè)等內(nèi)容。激光雷達(dá)掃描器可以對(duì)物體表面加以測(cè)量，發(fā)出上仍接收性質(zhì)的信號(hào)，借助相關(guān)的軟件理，獲取表面三維坐標(biāo)，完成立體模型的建設(shè)。由于技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前激光雷達(dá)測(cè)量可以廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前激光雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)化、小型化。但是其發(fā)展受到了激光探測(cè)設(shè)備造價(jià)高，測(cè)量中總體成本較高的影響，更廣泛應(yīng)用受到了限制。在未來的技術(shù)發(fā)展中，激光雷達(dá)技術(shù)需要解決價(jià)格和空間分辨率的平衡問題。

5 地理信息在自然資源管理中的具體應(yīng)用

5.1 地理信息在土地資源管理中的應(yīng)用

自然資源管理中土地資源管理是重要的戰(zhàn)略資源，通過運(yùn)用地理信息來對(duì)土地資源使用情況進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃整合數(shù)據(jù)，提升管理效率和質(zhì)量，最大程度上防止土地資源過度浪費(fèi)，土地資源內(nèi)容大致包含地籍管理、評(píng)估規(guī)劃、農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)以及城市土地規(guī)劃等等。地籍管理是土地資源管理中的關(guān)鍵步驟，在進(jìn)行管理之前，工作人員需要有全面的熟悉和了解，將地理信息手段應(yīng)用到地籍管理工作中，發(fā)揮信息技術(shù)手段優(yōu)勢(shì)來加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和研究，幫助工作獲取更有利的信息，調(diào)查土地工作時(shí)，需要將有關(guān)土地信息輸入到地理信息軟件中，并生成本地的信息庫，將土地資源以最科學(xué)的形式配置，提高地籍管理工作效率。其次，將地理信息運(yùn)用至土地評(píng)估工作中，對(duì)不同區(qū)域的土地實(shí)際狀況做評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果來判斷該區(qū)域的生產(chǎn)能力。

5.2 地理信息在森林資源管理中的應(yīng)用

近年來國(guó)家日益關(guān)注對(duì)林產(chǎn)資源的合理利用與保護(hù)，但由于工業(yè)城市的迅速發(fā)展壯大，將不可避免地會(huì)對(duì)林產(chǎn)資源產(chǎn)生危害，所以需要利用新的信息化技術(shù)手段，來強(qiáng)化政府對(duì)林產(chǎn)資源的有效監(jiān)督管理。通過地理信息可以隨時(shí)掌握當(dāng)前林產(chǎn)資源的情況，通過科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析林木數(shù)目的信息種類，從而達(dá)到對(duì)林木資源管理的有效政策化。其應(yīng)用主要包括對(duì)自然災(zāi)害的預(yù)警、森林結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)營(yíng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)于突發(fā)自然災(zāi)害對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生的巨大沖擊，利用地理等現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)可以有效預(yù)警和監(jiān)控，如果發(fā)覺有重大自然災(zāi)害現(xiàn)象可以迅速觸發(fā)預(yù)警，并利用遙測(cè)等傳感技術(shù)來采取相應(yīng)的保護(hù)措施；其次，調(diào)整森林結(jié)構(gòu)能夠控制土地發(fā)展?fàn)顩r，做好相應(yīng)的植樹工作，更加合理地管理樹木，使得森林生產(chǎn)潛力達(dá)到最大，較于傳統(tǒng)的森林經(jīng)營(yíng)計(jì)劃，不需要耗費(fèi)太大的人力物力，動(dòng)用最少的資源來開展森林保護(hù)工作，加深信息獲取的廣度和深度[3]。

5.3 地理信息在礦產(chǎn)資源管理中的應(yīng)用

除了土地資源和森林資源，礦產(chǎn)資源也是不可缺少的部分。地理信息能夠?yàn)榈V產(chǎn)資源的開采提供決策參考，科學(xué)合理地開發(fā)礦產(chǎn)資源。在前期調(diào)查階段，工作人員充分收集各類信息建立信息庫，然后再對(duì)礦產(chǎn)存量、類型全面分析和研究，強(qiáng)化對(duì)空間數(shù)據(jù)的有效處理能力，利用相關(guān)技術(shù)建立對(duì)應(yīng)資源分布模型，比如依靠數(shù)據(jù)庫建立礦床模型，先預(yù)估再借助實(shí)際礦產(chǎn)圖層來生成網(wǎng)絡(luò)圖層，最后選擇相應(yīng)模型單元和理論來開展工作，大大提高資源信息管理能力。另外在地理信息中要具備基本的圖形、信息存儲(chǔ)等功能，工作人員只需要輸入特定的要求，在已經(jīng)錄入的信息庫中定向檢索信息，想查詢礦產(chǎn)儲(chǔ)量時(shí)能夠立即出現(xiàn)查詢結(jié)果。地理信息手段的應(yīng)用，大幅度提升了國(guó)土規(guī)劃、土地保護(hù)、礦產(chǎn)開采等管理工作的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，為自然資源管理中的冗余數(shù)據(jù)提供技術(shù)支撐，合理規(guī)劃自然資源，有力推動(dòng)了我國(guó)地理信息和自然資源管理的發(fā)展。

6 地理信息應(yīng)用于自然資源管理的發(fā)展建議

6.1 發(fā)展政策的完善

地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要把握大數(shù)據(jù)的時(shí)代特征，將培育和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)，注重頂層設(shè)計(jì)，制定有利于地理信息產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策，要加大地理信息服務(wù)投資的同時(shí)，擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用范圍，降低準(zhǔn)入門檻；針對(duì)地理信息標(biāo)準(zhǔn)要盡快加以完善；明確地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路，鼓勵(lì)社會(huì)資源投入到地理信息服務(wù)領(lǐng)域，以做大做強(qiáng)一批有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。

6.2 信息平臺(tái)的統(tǒng)一

針對(duì)地理信息資源要基于數(shù)據(jù)共享建立統(tǒng)一化的標(biāo)準(zhǔn)、平臺(tái)，以保證服務(wù)能力。產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要整合現(xiàn)有的管理體系，出臺(tái)數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)，有配套的政策法規(guī)，構(gòu)建統(tǒng)一的公共服務(wù)平臺(tái)，推進(jìn)地理信息產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)共享，提升地理信息的服務(wù)范圍。此外，地理信息要產(chǎn)業(yè)發(fā)展提高技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新力度，在核心技術(shù)上要有所突破，占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)地理信息產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，為自然資源管理創(chuàng)造有利條件。

7 結(jié)束語

地理信息應(yīng)用于自然資源管理體現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)功能。自然資源管理要注重發(fā)揮技術(shù)進(jìn)步的作用，要解決存在的制約因素，實(shí)現(xiàn)地理信息與管理的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的高效管理。