基于GIS的土地資源利用與管理研究

基于GIS的土地資源利用與管理研究第1頁/共26頁

GIS簡介目錄1

GIS在土地資源利用和管理中的運用2問題與展望3第2頁/共26頁一、GIS簡介GIS定義：

GIS：地理信息系統(tǒng)。

是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計算機科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，隨著GIS的發(fā)展，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”。1是一種計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常由若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成，如地理數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)可視化表達與輸出子系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)的構(gòu)成影響著地理信息系統(tǒng)硬件的配置、功能與效率、數(shù)據(jù)處理的方式和產(chǎn)品輸出的類型等。2

①②源于：《地理信息系統(tǒng)》第三版，黃杏元馬勁松編著，高等教育出版社，第4頁—第5頁第3頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的操作對象：

地理數(shù)據(jù)或稱空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)的最根本特點是每一個地理實體都按統(tǒng)一的地理坐標進行記錄，實現(xiàn)對其定位、定性、定量等信息的描述。地理信息系統(tǒng)以空間數(shù)據(jù)作為處理和操作的主要對象，這是它區(qū)別于其他類型信息系統(tǒng)的主要標志，也是其技術(shù)難點所在。1地理信息系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

：在于它的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和有效的數(shù)據(jù)集成、獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復(fù)雜的空間查詢功能、強大的圖形生成和可視化表達手段，以及地理過程的演化模擬和空間決策支持功能等。其中，通過地理信息系統(tǒng)的空間分析功能可以產(chǎn)生常規(guī)方法難以獲得的地理信息，實現(xiàn)在分析功能支撐下的管理與輔助決策支持，這是它的核心和主要貢獻。2

①②源于：《地理信息系統(tǒng)》第三版，黃杏元馬勁松編著，高等教育出版社，第5頁第4頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的特點：地理信息系統(tǒng)是隸屬于信息系統(tǒng)中的一類，屬于空間信息系統(tǒng)。與非空間信息系統(tǒng)（如管理信息系統(tǒng)）的主要區(qū)別在于它能夠處理空間定位數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)也有區(qū)別于CAD/CAM系統(tǒng)，后者雖能表達和處理空間定位數(shù)據(jù)，但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，缺少地理信息系統(tǒng)中的空間分析功能。1地理信息系統(tǒng)的分類體系

：（1）根據(jù)研究范圍，分為全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)和國家系統(tǒng)；（2）根據(jù)研究內(nèi)容，分為專題系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)；（3）根據(jù)使用的數(shù)據(jù)模型，分為矢量系統(tǒng)、柵格系統(tǒng)和矢柵混合系統(tǒng)。2

①②源于：《地理信息系統(tǒng)》第三版，黃杏元馬勁松編著，高等教育出版社，第5頁-第6頁第5頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的基本組成：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員與應(yīng)用模型五個組成部分。1地理信息系統(tǒng)的功能

：（1）基本功能：數(shù)據(jù)采集與編輯、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)處理和變換、空間分析和統(tǒng)計、產(chǎn)品制造與演示、二次開發(fā)和編程；（2）應(yīng)用功能：資源管理、區(qū)域規(guī)劃、國土檢測、輔助決策。2①②源于：《地理信息系統(tǒng)》第三版，黃杏元馬勁松編著，高等教育出版社，第22頁-第27頁第6頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域：

地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

1

（1）資源管理：主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統(tǒng)計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。2

（2）城市規(guī)劃和管理：空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。3

①②③源于：百度百科:/link？url=2IL9deLfbkZyijVJwfBr3Yaiw7ECDFM5d_ayWETKZ4cT3pv9VWQ2vh2I01XEJgOs6-PZQan98T0NurqVPSCwdK

第7頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域：（3）土地信息系統(tǒng)和地籍管理：土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。1

（4）生態(tài)、環(huán)境管理與模擬：區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃。2

（5）地學(xué)研究與應(yīng)用：地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。3

（6）選址分析：根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個典型應(yīng)用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。

4

①②③④源于：百度百科:/link？url=2IL9deLfbkZyijVJwfBr3Yaiw7ECDFM5d_ayWETKZ4cT3pv9VWQ2vh2I01XEJgOs6-PZQan98T0NurqVPSCwdK

第8頁/共26頁一、GIS簡介地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域：（7）可視化應(yīng)用：以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的三維可視化模型，實現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。1

（8）分布式地理信息應(yīng)用：隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用類型，其目標是實現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導(dǎo)航等。

2

①②源于：百度百科:/link？url=2IL9deLfbkZyijVJwfBr3Yaiw7ECDFM5d_ayWETKZ4cT3pv9VWQ2vh2I01XEJgOs6-PZQan98T0NurqVPSCwdK

第9頁/共26頁一、GIS簡介GIS常用軟件：

國外的：

ArcGIS,MapInfo,Geoconcept,GeoMedia,MGE,SmallWorld,Giswin;

國內(nèi)的：Giswin,Supermap,YTLWorld,MapGIS,GeoStar,TopMap,GeoBean,VRMap,MapEngine,ConverseEarth,TerraMAP,Thgis.

①②源于：百度百科:/link？url=2IL9deLfbkZyijVJwfBr3Yaiw7ECDFM5d_ayWETKZ4cT3pv9VWQ2vh2I01XEJgOs6-PZQan98T0NurqVPSCwdK

第10頁/共26頁一、GIS簡介第11頁/共26頁第12頁/共26頁第13頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS運用在土地資源利用和管理中的意義：

地理信息系統(tǒng)技術(shù)，為實現(xiàn)國土資源信息化提供了重要的技術(shù)支撐，它在國土資源信息化管理中的運用，對國土資源信息的查詢、統(tǒng)計、分析等具有重要作用，以此為平臺，適時提供多種空間和動態(tài)的國土資源信息，有利于管理者及時準確地掌握資源不同時期的總量和發(fā)展態(tài)勢，對資源進行一系列戰(zhàn)略性的合理規(guī)劃、開發(fā)、利用與保護，為決策提供依據(jù)。1利用GIS技術(shù)進行土地管理，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的合理分析、檢索以及評價，從而為土地資源的合理利用、規(guī)劃、開發(fā)等提供科學(xué)全面的信息依據(jù)，提升分析的靈活性與準確性。①源于：淺析GIS在國土資源管理中的運用和效能，/view/132c557e5acfa1c7aa00cc66.html

第14頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在土地資源利用各個環(huán)節(jié)的具體運用：

（1）土地資源評價：土地評價包含了經(jīng)濟評價、潛力評價以及適宜性評價等，如今主要借助GIS的空間分析工具以及空間數(shù)據(jù)的管理，對土地資源的地價、適宜性以及潛力進行科學(xué)合理地評價，揭示土地的數(shù)量特征以及空間的變化規(guī)律。比如MapGIS在土地整治項目規(guī)劃中的應(yīng)用，MapGIS軟件有著完善的圖像處理、圖形編輯、空間分析以及數(shù)據(jù)庫管理的功能，結(jié)合Section軟件，用來制作規(guī)劃的圖件，能夠完成一些面積較小的土地項目工程量的匯總，同時保證數(shù)據(jù)的正確性。1（2）地籍管理：土地地籍管理具體包含對土地歸屬的初始登記、變更登記等。地籍管理系統(tǒng)能夠管理土地開發(fā)整理區(qū)中的土地利用、土地權(quán)屬等，同時也具有漫游、查詢、統(tǒng)計以及分析的功能。權(quán)屬調(diào)整是土地開發(fā)整理當中的一項較為困難的工作，借助GIS技術(shù)，如ArcGIS的應(yīng)用，能夠更為高效地完成這些工作，為正常的土地規(guī)劃與管理提供信息技術(shù)服務(wù)。并且隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地籍信息系統(tǒng)在土地管理當中的應(yīng)用也將不斷發(fā)展。2①②源于：韓鑫峰.淺析GIS在土地管理中的應(yīng)用,科技風(fēng).2014年9月（下）第78頁

第15頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在土地資源利用各個環(huán)節(jié)的具體運用：（3）土地資源詳查：所謂土地詳查，是指依照國家《土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程》作為標準，以地形圈、航空相片等作為基礎(chǔ)的資料、對土地的分布、利用類型等進行系統(tǒng)圖詳細地查明。作為獲取地利用詳細信息的途徑。而3S技術(shù)有著高效、實時等特征，因而在土地調(diào)查當中得到了非常廣泛的應(yīng)用?；贕PS定位，通過對航空相片掃描以及數(shù)字化的處理，并通過GIS技術(shù)完成土地面積量算、表格統(tǒng)計、坡度圖繪制等工作；基于MapGIS統(tǒng)計土地分類面積，能夠輕松實現(xiàn)土地面積統(tǒng)一，具備強大的空間數(shù)據(jù)分析能力。（4）土地動態(tài)監(jiān)測:調(diào)查以及動態(tài)監(jiān)測工作當中，能夠利用地理信息系統(tǒng)以及與遙感的結(jié)合，獲得土地利用現(xiàn)狀信息。此外，GIS技術(shù)在土地監(jiān)測工作當中的應(yīng)用也能夠有效提升工作的效率與質(zhì)量，例如MapGIS的應(yīng)用，其能夠?qū)崿F(xiàn)同AutoCAD格式之間的轉(zhuǎn)換，并可以導(dǎo)出為EXCEL文件，利用軟件當中的“輸入編輯”選項中的“工程裁剪”功能，能夠?qū)⒌貕K中的地類利用EXCEL格式統(tǒng)計；此外，GIS技術(shù)也能夠準確及時把握一些土地違法案件的發(fā)展與變化，為執(zhí)法決策提供重要的依據(jù)。1

①源于：盧敏.分析GIS在土地利用動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用,勘測與測會.2014年第3期第235頁

第16頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在土地資源利用各個環(huán)節(jié)的具體運用：

（5）地理信息系統(tǒng)設(shè)計：地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊加分析等一些空間分析功能為土地開發(fā)整理區(qū)土地利用提供輔助決策，從而對征用賠償優(yōu)化以及復(fù)墾等方案進行優(yōu)化。這個系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)由GIS平臺、文本資料、空間數(shù)據(jù)庫、規(guī)劃子系統(tǒng)、地籍管理子系統(tǒng)以及動態(tài)屬性管理系統(tǒng)組成。

第17頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在國土資源管理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

：

（1）電子地圖使國土資源管理工作變得輕松直觀：由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫掛接,改變了傳統(tǒng)的信息管理方法，地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動態(tài)的電子地圖，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使國土資源主管部門對各種國土資源要素的管理變得直觀、簡單和輕松?？梢詫Ω鞣N環(huán)境數(shù)據(jù)進行綜合的統(tǒng)計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現(xiàn)方式進行展示，為國土資源決策提供科學(xué)快捷的支持。

1

（2）強大的區(qū)域國土規(guī)劃手段：區(qū)域國土資源規(guī)劃是LGIS

應(yīng)用發(fā)展的重點領(lǐng)域之一，目前基于LGIS

的國土規(guī)劃模型還處于深化研究階段，將國土資源管理應(yīng)用模型與GIS

集成為一體，可以為國土資源規(guī)劃提供更強大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用LGIS

能夠更好地考慮和評價建設(shè)項目對國土資源保護的影響，因此在建設(shè)項目的國土資源評價中得到廣泛應(yīng)用。2

①②源于：何麗麗周玉剛.基于”3S“技術(shù)的土地資源管理的應(yīng)用與研究,國土與自然資源研究.2011年No.2

第18頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在國土資源管理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

：（3）為國土資源政務(wù)管理信息系統(tǒng)提供開發(fā)平臺

：由基于C/S

結(jié)構(gòu)，在市國土資源局內(nèi)部局域網(wǎng)上運行，為局域網(wǎng)中的領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)人員提供行政和業(yè)務(wù)辦公自動化工具，包括土地規(guī)劃、耕地保護、地籍管理、土地利用、土地監(jiān)察、土地儲備、土地交易、礦產(chǎn)資源管理、地質(zhì)環(huán)境管理等所有國土資源管理業(yè)務(wù)的綜合管理信息系統(tǒng)，并提供國土資源管理各類信息資源共享查詢工具，可以根據(jù)不同權(quán)限查詢基礎(chǔ)地圖信息、項目審批信息、項目監(jiān)督信息等；包含了“圖文一體化的辦公自動化”和“國土資源信息管理”在市局局域網(wǎng)上的內(nèi)容。1

（4）使國土資源信息系統(tǒng)實現(xiàn)同步：國土資源信息同步系統(tǒng)一方面可以實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)專網(wǎng)、因特網(wǎng)間的數(shù)據(jù)自動同步，另一方面在分布式數(shù)據(jù)庫管理情況下，可以實現(xiàn)市局與區(qū)縣分局之間的數(shù)據(jù)同步。從而大大提高國土資源部門與其它政府部門之間；市局與區(qū)縣分局之間協(xié)同辦公；互聯(lián)審批工作的效率。2

①②源于：何麗麗周玉剛.基于”3S“技術(shù)的土地資源管理的應(yīng)用與研究,國土與自然資源研究.2011年No.2

第19頁/共26頁二、GIS在土地資源利用和管理中的運用

GIS在國土資源管理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

：

（5）為數(shù)字國土提供技術(shù)平臺：數(shù)字國土是最近提出來的終極國土資源管理系統(tǒng)，它是繼數(shù)字地球概念提出以后，國土資源領(lǐng)域提出的新概念，它將是未來十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向，LGIS

作為數(shù)字國土的基礎(chǔ)平臺，將能夠為用戶提供實時動態(tài)國土信息服務(wù)，也能夠為國土資源管理者提供決策信息，逐步控制國土資源浪費，改善國土資源利用狀況，提高人民生活水平。1①源于：何麗麗周玉剛.基于”3S“技術(shù)的土地資源管理的應(yīng)用與研究,國土與自然資源研究.2011年No.2

第20頁/共26頁三、問題與展望GIS在土地信息管理中面臨的難題：

隨著人口的膨脹以及城市化進程的不斷發(fā)展，土地管理對于信息的需求不斷增長，要提供更為準確及時的土地數(shù)據(jù)，需要更為有效合理的土地信息系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)進行收集與更新。目前幾乎所有的土地管理部門都有效地利用了GIS技術(shù)，例如ArcGIS，MapGIS，Supermap等，都得到了較為廣泛的應(yīng)用，但總體來看，基本上都局限在GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)采集、屬性管理、地圖制作以及可視化輸出等一些基本的功能，GIS技術(shù)的強大的模型、空間分析等一些功能很少被使用。并且GIS技術(shù)的推廣是一個較大的難題，由于GIS技術(shù)無法全面地與主流的信息技術(shù)互相融合，導(dǎo)致GIS在土地管理者當中的推廣受到了一定的限制。此外，土地管理系統(tǒng)的實施需要一些私人組織以及政府部門的參與，而私人組織以及地方政府的參與則會使得一些控制變量更為復(fù)雜，并且法律以及文化上的異議也將阻礙數(shù)據(jù)發(fā)布，比如軍事部門可能會對一些繪圖數(shù)據(jù)以及測量的訪問進行限制。1

①源于：金建華.論地理信息系統(tǒng)（GIS）在土地資源管理中的應(yīng)用，文化經(jīng)濟，2011年11月第371頁第21頁/共26頁三、問題與展望GIS在土地管理中的應(yīng)用前景：對土地資源的合理開發(fā)、利用以及保護，關(guān)系著國家的經(jīng)濟建設(shè)，是生存與發(fā)展的基礎(chǔ)所在。地理信息最如今不斷發(fā)展進步，已經(jīng)成為了一門新興的學(xué)科。如今We-bGIS等得到了廣泛的應(yīng)用，其能夠利用互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布土地信息，與OA系統(tǒng)有效結(jié)合，土地局能夠通過Internet進行網(wǎng)上土地交易業(yè)務(wù)受理，實施網(wǎng)絡(luò)化管理。1未來GIS將同RS、GPS、DPS等先進技術(shù)不斷融合，促進土地管理自動化產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展。GPS、GIS、RS也被稱作“3S”技術(shù)，如今RS、GIS、GPS等技術(shù)的有效融合，加上同Internet地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展帶來了新的機遇與方向。“3S”技術(shù)的使用如今處在綜合利用的階段，集成利用的層次較低，僅僅局限于軟件的集成，未來也將逐漸實現(xiàn)“3S”技術(shù)的整體集成，加強實時處理、在線連接與系統(tǒng)的整體性。GIS技術(shù)的不斷完善，促進了土地管理的現(xiàn)代化發(fā)展。地理信息在國民經(jīng)濟以及人類生活中的重要作用促進了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，未來的幾十年內(nèi)，地理信息系統(tǒng)將繼續(xù)維持著高速發(fā)展的態(tài)勢，作為高科技領(lǐng)域核心技術(shù)，將在土地管理當中發(fā)揮著越來越重要的作用。

①源于：陳梅.GIS技術(shù)在國土資源管理工作中的應(yīng)用,國土資源.2014年第81頁第22頁/共26頁三、問題與展望建議：（1）應(yīng)用GIS技術(shù)的土地管理信息系統(tǒng)的建立是一項復(fù)雜的工作，必須對管理的內(nèi)容進行詳盡的分析，總結(jié)其對象的關(guān)系。