3S技術(shù)在國土資源中的應(yīng)用ppt課件(41頁P(yáng)PT)

1、3S技術(shù)及其在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地1戴 德 藝 湖 北 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 院博士、高級(jí)工程師Email:xintata第1頁，共41頁。目錄1233S技術(shù)簡(jiǎn)介3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中應(yīng)用的前景2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地43S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用2第2頁，共41頁。相關(guān)背景湖北省國土整治中3S技術(shù)的應(yīng)用探索湖北省在全國首創(chuàng)無人機(jī)監(jiān)測(cè)與國土整治規(guī)劃相結(jié)合。至2014年9月底，已先后4次招標(biāo)結(jié)合無人機(jī)航測(cè)，開展國土整治規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)3S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用。5月15日，湖北省國土整治局首次采

2、用“無人機(jī)”正攝影像技術(shù)，對(duì)孝昌縣土地整治項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地2022/7/163第3頁，共41頁。3S技術(shù)簡(jiǎn)介3S技術(shù)3S 是GIS、RS 和GPS 的簡(jiǎn)稱。3S技術(shù)伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而形成，是對(duì)地球環(huán)境有關(guān)問題進(jìn)行分析和研究的技術(shù)方法GIS 即地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System) 是利用計(jì)算機(jī)獲取、存儲(chǔ)、處理地理信息的一種技術(shù)與工具RS 即遙感技術(shù)(Remote Sensing), 以數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)為基礎(chǔ), 通過衛(wèi)星、飛機(jī)、飛船等設(shè)備搭載數(shù)字?jǐn)z影成像儀（Quickbird, Spot, Ikonos 2.5,)，獲取地表信息影

3、像GPS 即全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System) 包含覆蓋全球的24 顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)及地面控制系統(tǒng)，中國的BDS, 16/352022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地4第4頁，共41頁。3S技術(shù)簡(jiǎn)介3S集成技術(shù)的作用GISGPSRSGPS 實(shí)時(shí)、快速的提供目標(biāo)的空間位置RS用于實(shí)時(shí)、快速的提供大面積地表物體及其環(huán)境的幾何與地理信息及各種變化GIS則是多種來源時(shí)空數(shù)據(jù)的綜合處理和應(yīng)用分析的平臺(tái)3S集成RS、GIS、GPS技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)強(qiáng)大的空間信息技術(shù)體系，可實(shí)現(xiàn)對(duì)各種空間信息和環(huán)境信息快速、準(zhǔn)確的收集、處理與更新。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工

4、程管理研究與培訓(xùn)基地5第5頁，共41頁。3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用國土資源特性區(qū)位性。國土資源包括土地資源、礦產(chǎn)資源及海洋資源，這些資源都是分布在一定地理空間環(huán)境中，和地理位置密切相關(guān)，并以各種坐標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)示，因此，國土資源的規(guī)劃、監(jiān)管活動(dòng)都具備空間性和區(qū)位性特征2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地信息化管理的趨勢(shì)國土資源管理信息化、系統(tǒng)化、規(guī)范化的發(fā)展趨勢(shì)。6第6頁，共41頁。3S技術(shù)在國土資源領(lǐng)域中的應(yīng)用運(yùn)用3S技術(shù)的可行性（1）國土資源信息就是一種地理信息；（2）國土資源監(jiān)管中涉及空間定位、面積測(cè)算、類型調(diào)查、變化監(jiān)測(cè)，以及權(quán)屬確認(rèn)等工作；（3）地圖一直是輔助國土資源管

5、理最重要的技術(shù)手段之一；（4）地籍圖、宗地圖、土地利用圖、礦產(chǎn)資源分布圖以及海籍圖等，這些圖件最早都是采用手工方式來繪制，操作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更新時(shí)也極其不方便；（5）國土資源領(lǐng)域廣，對(duì)各類信息擴(kuò)展應(yīng)用功能需求大2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地7第7頁，共41頁。美國陸地衛(wèi)星（LANSAT） 遙感TM影像通過遙感影像獲取地表信息，地類、植物覆被、河流水域、城鄉(xiāng)信息等。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地8第8頁，共41頁。結(jié)合衛(wèi)星與航拍信息的影像圖。在國土資源領(lǐng)域，以3S技術(shù)完成影像采集與處理，還原土地利用現(xiàn)狀，作為國土資源規(guī)劃、管理的基礎(chǔ)圖件。2022/7/

6、16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地9第9頁，共41頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地10深圳市近海土地利用變化1999，2008年遙感影像第10頁，共41頁。國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果國土資源應(yīng)用GIS的成果2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地11國土災(zāi)害識(shí)別與監(jiān)測(cè)第11頁，共41頁。國土資源應(yīng)用GIS的成果2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地12水域面積變化監(jiān)測(cè)1999，2008第12頁，共41頁。國土資源應(yīng)用GIS的成果2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地13ARCGIS建立地形三維DEM,并進(jìn)行渲染第13頁，共41

7、頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地3S技術(shù)繪制國土資源專題信息圖。以3S技術(shù)完成國土資源地質(zhì)、地貌、水文、植被等專題信息提取，提供專項(xiàng)監(jiān)管信息14第14頁，共41頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地利用3S技術(shù)獲取用地綜合評(píng)估信息，建立用地區(qū)劃方案以3S技術(shù)對(duì)各類專題信息提取、疊加、綜合，形成綜合信息，據(jù)此擬定國土資源規(guī)劃、管理方案。15第15頁，共41頁。國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果成果的框架描述國土資源空間地圖數(shù)據(jù)國土資源信息互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)集成業(yè)務(wù)系統(tǒng)基于GIS的核心引擎 RS、GPS技術(shù)輔助Web訪問土地資源、礦產(chǎn)資源、海洋資源土地信息管理系統(tǒng)LIS、

8、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、國土電子政務(wù)系統(tǒng)等關(guān)系數(shù)據(jù)庫2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地16第16頁，共41頁。國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果應(yīng)用成果（1）資源信息定位系統(tǒng)。利用GPS定位技術(shù)建立空間定位系統(tǒng)；（2）數(shù)據(jù)綜合存儲(chǔ)系統(tǒng)。GIS能很好地與業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成整合在一起；在服務(wù)端能很好地與通用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)集成，把國土資源空間地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中；（3）信息查詢系統(tǒng)。能與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成，能把國土資源信息以地圖形式通過Web方式進(jìn)行瀏覽查詢；（4）管理與決策系統(tǒng)。具備的多項(xiàng)功能促使3S技術(shù)融入到輔助國土資源的管理及決策過程中。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地1

9、7第17頁，共41頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地18國土資源空間信息服務(wù)平臺(tái)第18頁，共41頁。國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果國土資源空間信息服務(wù)平臺(tái)借助GIS技術(shù)構(gòu)建的國土資源空間信息服務(wù)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)國土資源定位，幫助政府部門輕松摸查國土資源現(xiàn)狀情況；國土管理業(yè)務(wù)人員不用在檔案室成堆的檔案材料中去查詢土地權(quán)屬，只需要在電腦中輸入土地編號(hào)或者土地權(quán)利人姓名即可獲取土地權(quán)屬信息；民眾可通過互聯(lián)網(wǎng)查詢國土資源現(xiàn)狀及規(guī)劃情況，利用平臺(tái)上地價(jià)信息賦值，可查詢城市基準(zhǔn)地價(jià)和土地分等、分布信息，了解招標(biāo)地塊的標(biāo)定地價(jià)，實(shí)現(xiàn)土地管理公開透明化。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研

10、究與培訓(xùn)基地19第19頁，共41頁。國土資源應(yīng)用3S技術(shù)的成果2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地20成果形成的基本程序：國土資源信息源（圖像、數(shù)據(jù)等）GPSRS數(shù)據(jù)處理（建立空間、數(shù)據(jù)模型）GIS數(shù)據(jù)庫（某一區(qū)域圖像、數(shù)據(jù)總和）GIS空間分析（對(duì)整個(gè)區(qū)域或局部及相鄰部分進(jìn)行綜合分析）GIS表達(dá)（形成地圖、圖像、圖表、數(shù)字等）第20頁，共41頁。土地利用調(diào)查中3S技術(shù)的應(yīng)用土地資源的不可再生性決定了合理利用土地資源的重要性。土地利用現(xiàn)狀調(diào)查與分析，是合理確定土地利用規(guī)劃方案，保護(hù)有限土地資源的基礎(chǔ)工作土地利用現(xiàn)狀調(diào)查的基本工作內(nèi)容：了解土地資源的特性和規(guī)律，掌握土地資源的數(shù)量、

11、質(zhì)量和分布規(guī)律。土地利用現(xiàn)狀調(diào)查涉及的信息豐富、繁雜、量大，包含大量地理信息，具有很強(qiáng)的地域性、空間性、時(shí)序性和動(dòng)態(tài)性。離開這些信息，就很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、立體、動(dòng)態(tài)管理，將影響土地利用規(guī)劃和管理的質(zhì)量和效果。土地利用背景調(diào)查2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地21第21頁，共41頁。土地利用調(diào)查中3S人技術(shù)的應(yīng)用（1）GPS為國土資源空間數(shù)據(jù)的采集提供實(shí)時(shí)、快速的定位服務(wù)，RS利用航空、航天提供的地表遙感影像，經(jīng)過校正、解譯得到精度較高、現(xiàn)勢(shì)性好的的土地利用現(xiàn)狀信息。（2）通過GPS和RS獲取的地物信息，以及其他手段得到的各種信息，提供給GIS，GIS利用本身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，實(shí)

12、現(xiàn)對(duì)土地空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化管理以及對(duì)空間數(shù)據(jù)的表達(dá)成圖。（3）GIS技術(shù)對(duì)各類空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，實(shí)現(xiàn)土地資源數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、系統(tǒng)化。3S土地利用現(xiàn)狀信息的獲取與表達(dá)2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地22第22頁，共41頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地土地利用現(xiàn)狀圖在現(xiàn)狀調(diào)查工作中利用遙感影像信息，以GIS系統(tǒng)處理繪制土地利用現(xiàn)狀圖23第23頁，共41頁。2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地24GIS處理獲取土地利用現(xiàn)狀地類信息第24頁，共41頁。土地利用規(guī)劃及國土資源管理的應(yīng)用（1）通過GPS、R

13、S技術(shù)的輔助，可在GIS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)國土資源信息的定位、定量處理、分析，以此為基礎(chǔ)建立用地規(guī)劃方案，并實(shí)現(xiàn)對(duì)國土資源規(guī)劃信息的輸出。（2）以GIS技術(shù)為核心，通過GIS系統(tǒng)應(yīng)用拓展功能，實(shí)現(xiàn)國土信息的查詢、決策功能，建立國土資源各類管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)。國土資源信息的處理、分析及規(guī)劃方案、擴(kuò)展應(yīng)用系統(tǒng)建立2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地25第25頁，共41頁。土地利用總體規(guī)劃用地規(guī)劃圖2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地26第26頁，共41頁。資料-國土資源電子政務(wù)系統(tǒng)2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地27第27頁，共41頁。資料-城鄉(xiāng)一體化

14、地籍信息系統(tǒng)2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地28第28頁，共41頁。資料-城鄉(xiāng)一體化地籍信息系統(tǒng)2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地29第29頁，共41頁。土地利用規(guī)劃管理系統(tǒng)2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地30第30頁，共41頁。3S技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地空間信息管理、處理與分析 探索3S集成技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的路徑與方法，使其與傳統(tǒng)調(diào)查手段緊密接合，發(fā)揮3S技術(shù)豐富的數(shù)據(jù)源和強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，充分利用野外調(diào)查、取樣、分析的精確優(yōu)勢(shì)，建立面向用戶的土地資源信息系統(tǒng)，反映土地資源動(dòng)態(tài)變化，有

15、效保護(hù)土地資源提供了有效的技術(shù)支持利用GIS海量數(shù)據(jù)處理功能和強(qiáng)大的空間分析能力，把土地資源的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)二者的相關(guān)分析與處理（空間分析），將抽象的數(shù)據(jù)直觀地用各種地圖予以顯示，使原本簡(jiǎn)單堆積的數(shù)據(jù)可以靈活地應(yīng)用于縱向和橫向比較31第31頁，共41頁。3S技術(shù)在國土資源應(yīng)用的前景2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地實(shí)現(xiàn)GIS智能化模擬新一代土地資源管理決策支持系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)多種技術(shù)綜合集成的系統(tǒng)將專家群體、數(shù)據(jù)和各種信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，把土地資源科學(xué)與人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)結(jié)合起來以高度智能化集成為目標(biāo)，在空間數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫的基礎(chǔ)上，對(duì)土地資源的開發(fā)進(jìn)行模

16、擬分析或仿真，對(duì)土地資源進(jìn)行科學(xué)管理和規(guī)劃BDS應(yīng)用及細(xì)分專業(yè)化GIS系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)32第32頁，共41頁。3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地結(jié)合無人機(jī)航測(cè)、DEM數(shù)字高程模型技術(shù)開展國土整治規(guī)劃工作出發(fā)點(diǎn)：結(jié)合無人機(jī)航測(cè)、DEM數(shù)字高程模型等3S技術(shù)，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)精度及效率，豐富規(guī)劃設(shè)計(jì)成果的內(nèi)涵和展示手段。應(yīng)用成果內(nèi)容：（1）運(yùn)用3S集成技術(shù)，編制基礎(chǔ)信息圖件（2）無人機(jī)航空測(cè)量及規(guī)劃區(qū)數(shù)字3D產(chǎn)品制作（3）基于DEM數(shù)字高程模型的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)方案包括三維模型制作、三維規(guī)劃設(shè)計(jì)模型成果演示。33第33頁，共41頁。3S技術(shù)在湖北省國土整治

17、中的應(yīng)用2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地結(jié)合無人機(jī)航測(cè)、DEM數(shù)字高程模型技術(shù)開展國土整治規(guī)劃3S技術(shù)編制規(guī)劃基礎(chǔ)圖件技術(shù)路線34第34頁，共41頁。3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地開展3S技術(shù)在國土整治中的應(yīng)用專項(xiàng)研究2014年7月，省國土整治局正式啟動(dòng)2014年度信息化專項(xiàng)建設(shè)課題無人機(jī)航測(cè)和3S技術(shù)在土地整治中的應(yīng)用，目標(biāo)是拓展國土整治信息技術(shù)的應(yīng)用。該課題研究以3S技術(shù)為核心，探索利用無人機(jī)航測(cè)和三維數(shù)字化展示平臺(tái)，為土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施監(jiān)管、竣工驗(yàn)收等工作提供技術(shù)支撐。利用無人機(jī)開展國土整治驗(yàn)收國土整治工程

18、規(guī)模大，對(duì)1、2萬畝甚至10萬畝的整治工程開展現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收難度大，無人機(jī)航測(cè)技術(shù)的運(yùn)用能夠大幅提高大面積驗(yàn)收工作的質(zhì)量和效率。2014年5月，省國土資源廳利用無人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)，順利完成孝感市大悟、孝昌兩縣6個(gè)低丘崗地改造項(xiàng)目和基本農(nóng)田建設(shè)項(xiàng)目的竣工驗(yàn)收工作。35第35頁，共41頁。3S技術(shù)在湖北省國土整治中的應(yīng)用2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地未來結(jié)合3S技術(shù)繼續(xù)探索的實(shí)踐方向(1) 建設(shè)國土整治綜合信息系統(tǒng)在國土整治項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)建設(shè)中完善相關(guān)空間信息處理功能，建設(shè)國土整治綜合信息系統(tǒng)。(2) 工程監(jiān)理中實(shí)現(xiàn)土地開發(fā)整理項(xiàng)目實(shí)時(shí)監(jiān)管利用不同時(shí)相的遙感影像能夠清楚地識(shí)別

19、土地開發(fā)整理施工過程中、竣工后與施工前的變化情況，確定工程進(jìn)度與工作質(zhì)量。(3) 基于三維GIS的工程質(zhì)量控制、投資控制利用GIS三維分析模塊, 計(jì)算土地整治的挖填方量, 道路、溝渠的尺寸、鋪料厚度和材料投入, 還可通過DEM地物模型進(jìn)行拆遷補(bǔ)償預(yù)算及拆遷工程量預(yù)算, 同時(shí)可方便監(jiān)測(cè)工程的施工情況, 引導(dǎo)投資的合理分配。36第36頁，共41頁。3S技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)軟件計(jì)算土石方量2022/7/16湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院工程管理研究與培訓(xùn)基地CASS地形地藉成圖軟件 CASS地形地藉成圖軟件應(yīng)用，是結(jié)合AutoCAD、GIS平臺(tái)技術(shù)形成的前端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。測(cè)量、繪圖、統(tǒng)計(jì)。CASS軟件測(cè)算土石方工程量的方法和步驟（1）DTM法土方計(jì)算測(cè)算原理：根據(jù)實(shí)地測(cè)定的地面點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z）和設(shè)計(jì)高程，通過生成三角網(wǎng)來計(jì)算每一個(gè)三棱錐的填挖方量，最后累計(jì)得到指定范圍內(nèi)填方和