3S技术在土地利用规划中的应用论文
摘要土地利用规划为经济社会全面协调和可持续发展提供土地保障,是合理利用土地的基础和依据。3S技术能为土地利用规划领域的研究和实践提供科学有效的方法和手段。结合我国正在开展的新一轮土地利用总体规划,介绍GIS、RS、GPS及3S技术集成,分析3S技术在土地利用规划的数据准备与处理、规划编制与实施和规划成果管理等各阶段的应用,其在土地利用规划领域的应用前景十分广阔。
关键词3S技术;土地利用规划;应用
AbstractLand use planning is comprehensive,coordinated and sustainable economic and social development of land protection,rational use of land is the basis and foundation. 3S technology provides scientific and effective methods and means for research and practice of land use planning field. Combined with our ongoing new round of land use planning to introduce GIS,RS,GPS and 3S technology integration,3S technology in land use planning data preparation and processing,planning and preparation and implementation of results-based management at all stages of planning application were analyzed. It is proven that 3S technology in the field of land use planning is very broad.
Key words3S technology;land use planning;application
土地利用规划是指以各级行政区划为单位,根据地区的自然、经济、社会条件、土地自身的适宜性以及国民经济发展需要和市场需求,协调国民经济各部门之间和农业生产各行业间的用地矛盾,寻求最佳土地利用结构和布局,对土地资源的开发、利用、治理、保护进行统筹安排的战略性规划[1]。土地利用规划是对一定区域未来土地利用超前性的计划和安排,是依据区域社会经济发展和土地的自然历史特性在时空上进行土地资源合理分配和土地利用协调组织的综合措施。
目前,我国已形成了国家级、省级、市(地)级、县(区)级和乡(镇)级5个层次较完整的土地利用总体规划体系。土地利用规划在促进节约集约利用土地、保持土地资源可持续利用、加强土地宏观调控和土地利用空间管制及用途管制等方面起着巨大的作用,为经济社会全面、协调和可持续发展提供土地保障,是合理利用土地的基础和依据。我国从20世纪80年代以来先后2次大规模地开展全国性的土地利用总体规划,规划成果对合理利土地与保护耕地起到了重要作用[2]。但是由于近年来我国城市化水平迅速提高,新型产业大量涌现,土地利用需求出现新的变化,为了适应这些形势,我国开展了新一轮的土地利用总体规划。
13S技术
3S技术是GIS、RS和GPS的统称,是集高度发展的空间技术、计算机技术、传感器技术、卫星定位技术及通讯技术的多学科现代信息技术。
1.1GIS
GIS即地理信息系统(Geographic Information System),是在计算机软硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布,以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统通过对诸多因素的综合分析,可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。GIS技术有2个显著特征:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统那样管理属性信息,而且可以管理空间信息;二是它可以利用各种空间分析的方法,对多种不同的信息进行综合分析,寻求空间实体间的相互关系,分析和处理在一定区域内分布的现象和过程[3]。
1.2RS
RS即遥感(Remote Sensing),是一种远距离不直接接触物体而取得其信息的探测技术。即指从远距离高空的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器,通过摄影和扫描、信息感应、传输和处理,从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的现代综合性技术。现代遥感的主要特征是具有多传感器、高分辨率和多时相性。遥感信息的应用已经从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合与分析,从静态分析向动态检测过渡,从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡,从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡[4]。近年来,由于航空遥感具有的快速机动性和高分辨率的显著特点使之成为遥感发展的重要方面。
1.3GPS
GPS即全球定位系统(Global Positioning System),是美国自20世纪70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。该系统主要有三大组成部分:空间星座、地面监控和用户设备。空间星座部分由24颗均匀分布在6个轨道的卫星组成;GPS的地面监控部分由1个主控站、5个全球监测站和3个注入站组成;GPS的用户设备部分主要由接收机硬件和处理软件组成。GPS具有定位的灵活性和高精度、快速度、全天候作业、操作简便、信息自动接收以及存储等特点,已经在地球学科中得到了广泛的应用。用GPS同时测定三维坐标的方法将测绘定位技术从静态扩展到动态,从单点定位扩展到局部与广域差分,从事后处理扩展到实时动态差分定位与导航,从而大大拓宽它的应用范围和在各行各业中的作用。
1.43S技术集成
3S技术主要完成对空间信息的采集、处理、管理、信息表达等功能,具有获取海量信息、并能够准确加以储存和处理的特点。其中,RS技术是以通过从高空或外太空收集地表电磁波信息,并通过对这些信息进行识别、摄影、传输和处理来达到对地表现象进行识别的现代综合技术;GIS可以认为是一个关于地理信息的管理系统,它能够通过“可视化”的方式,完成地理信息的分类和管理;而GPS则是一个实时的、三维空间的卫星导航和定位系统。近年来,随着GIS、RS和GPS单项技术的迅猛发展,促成了3个大系统的有机结合,构成了一个强大的技术体系,3S技术已从各自独立发展进入相互融合、共同发展的阶段,并且在资源调查、车船导航、环境监测、区域管理、城市规划、商业管理等诸多领域里得到了迅速广泛的应用[5]。但目前3S技术在土地规划中的应用仍多为单项技术应用。在土地资源管理日趋信息化的形势下,对土地资料的快速、准确获取、空间信息分析、动态监测、图形图像处理和数字制图的要求已变得十分迫切。而3S技术集成正为这种需求提供了科学、适用的技术方法和手段,它不仅可为土地管理工作提供及时、可靠的基础信息,而且可以对土地信息进行综合分析、处理,应用前景非常广阔。
23S技术在土地利用规划中的应用
2.13S技术在土地利用规划数据阶段的应用
土地利用规划工作的每一个环节都包含有大量的数据信息。在数据阶段,主要包括土地数据收集和土地数据处理2个方面。土地信息涵盖土地的位置、数量、质量及其价值等重要信息。这些信息具有数量巨大、动态性和相关性的特征。其中动态性特征不但包括其周期性,还有渐变性和波动性[6]。传统的通过实地踏勘的工作方法需要大量的人力和物力,且需要大量的时间。
随着数字图像处理技术的提高和遥感技术向高分辨率的发展,利用遥感技术获取土地信息的方法将越来越普遍。小卫星遥感的空间分辨率不断提高,IKONOS达1 m,Qui-ckbird达61 cm,都能满足1∶1万比例尺的县乡级土地利用规划。通过遥感技术迅速获取的动态实时信息,再传输给GIS,使GIS数据库得到及时更新。通过GIS技术对土地信息进行处理,可以直接得到理想的图件和数据,及时准确地反映土地信息,不但可以为后续的规划工作提供数据基础,更重要的是明确土地性质、质量,从而明确土地的空间分布,确定各类用地的具体范围。在此阶段,3S技术在数据收集和处理方面展现了其实时性、准确性以及高效的特点。
2.23S技术在土地利用规划编制阶段的应用
土地利用规划的编制及实施中,需要清查土地利用类型的面积、权属、利用现状,保证地类正确、图斑一致、数据可靠,确保土地利用规划成果的.科学性和可行性。同时,要采集、储存、管理大量的属性数据和空间数据,而且数据之间关联复杂,失控变异性强。如果没有3S技术的支持,是很难完成的。依靠3S技术平台,在建立土地利用总体规划信息库的基础上,紧密结合土地利用总体规划的业务流程,实现土地利用总体规划编制、修改、实施的自动化管理。利用原有土地信息,分析土地结构,构建各类模型,为土地的评价、预测、结构优化及效益分析提供方法和手段。同时,降低旧有人为进行土地资源分析和决策所带来的主观因素影响,加强了土地利用规划的科学性和合理性。
2.33S技术在土地利用规划成果阶段的应用
土地利用规划的编制、审批和实施涉及大量图件、指标等空间数据,对规划成果质量和管理的时效性要求都很高。长期以来,土地利用总体规划的规划成果(包括图件、文本、说明和表格)基本上都是以图纸、文本的形式保存和管理,存在共享性差、利用效率低、形式单一、成果保存难度大等缺点,无论在对公众宣传推广的范围与效果、传播形式与信息获取方式,还是应用灵活性方面都存在较大的局限性。运用3S技术进行规划成果管理,可以提高管理的科学性、管理质量和管理效率,为土地规划的动态实施和成果管理提供科学的方法和现代化手段。因此,为了更加充分、合理、科学、有效地利用土地利用规划的信息与数据,提高规划的开放性和公众参与性,从而更好地发挥土地利用规划的实际效用,必须综合运用3S技术。
3结语
土地的不可再生性决定了合理利用土地的重要性。土地利用规划需要了解土地资源的各种特征和规律,掌握土地资源的数量、质量及分布格局。因此,土地利用规划涉及的信息丰富、量大繁杂,而且多为地理信息,具有很强的地域性、空间性、时序性和动态性。离开这些信息,就很难实现立体、动态的管理和规划,直接影响到土地利用规划和管理的质量和效果。
GPS技术可以对空间数据快速定位,RS技术利用航天、航空遥感提供的航片、卫星照片等影像资料,能精度较高地定位、定量到地块,直观地判读地面物体特性、资源的现势信息。GIS利用空间数据库技术可以把属性数据的管理完全一体化,存储和分析处理多种性质的数据。因此,3S技术能有效地管理各类地理信息、统计分析数据,并对之进行分析处理,实现海量数据的管理,促进土地利用规划和信息处理的规范化,为土地利用规划工作打下坚实的基础。伴随空间信息技术的飞速发展,3S技术必定在我国土地利用规划工作中得到更广泛和更深入的应用,为土地利用规划领域的研究和实践提供科学、有效的研究和实施方法,为土地资源的有效利用作出无可限量的贡献。
4参考文献
[1] 吴次芳,叶艳妹.20世纪国际土地利用规划的发展及其新世纪展望[J].中国土地科学,2000,14(1):15-20.
[2] 秦奋,余明全,王家耀.3S技术在土地利用规划中的应用[J].河南农业科学,2006(3):72-76.
[3] 王振中.“3S”技术集成及其在土地管理中的应用[J].测绘科学,2005, 30(4):62-64.
[4] 周桂芳,朱淑丽,鲁春阳.3S技术在土地管理中的应用研究[J].安徽农业科学,2006,34(23):6342-6343.
[5] 刘杰.空间信息技术在土地利用规划中的应用[J].测绘与空间地理信息,2008,31(2):137-139.
[6] 赵旭.“3S”技术在土地利用规划学中的应用[J].安徽建筑,2009,16(4):139-140.
资源遥感与数字农业:3S技术与农业应用 简介： 农业遥感的发展是伴随着空间信息科学和农学的发展而进步的。从最开始的技术开发应用，到现在的技术、方法和理论并重。尽管现在还不能称之为学科，因为作为一门学科，需要一整套完善的理论体系、方法体系、技术体系和应用模式。但在同领域科学家们扎实和富有睿智的研究中，正在一步步朝着成为一门独立的学科迈进。这从该领域技术名词的变化中可见一斑。 基于以上基本判断，我们编著了本论文集。……
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摘要：通过对我国农业科技管理现状的阐述，对新形势如何构建中国农业科技管理新体系进行了探讨。
关键词：农业科技管理、现状与成因、新体系
经过20多年的改革与发展，我国农村经济已进入了新的发展阶段，农业综合生产能力显着提高，农产品供给由长期短缺转向总量大体平衡和结构性、区域性相对过剩。这一方面说明现行的农业经济结构难以满足人民群众日益增长的物质生活需要另一方面也说明农业发展正酝酿着从量变到质变的崭新突破。农业的发展不仅关系到国家长治久安和战略目标的实现，也关系着中华民族的兴衰荣辱，制定和完善中国特色农业科技系，建立和健全农业科技管理体制，变革传统农业生产模式和管理方法，则是实现农业现代化的最佳选择。
一、我国农业科技管理的现状
现代农业科技管理是依据农业科技自身发展规律和特点运用科学管理理论和方法，对各项农业技术活动进行组织和策划，以求在时间和经济上最合理、最有效地达到预定的农业技术发展目标。它是现代科技管理的重要组成部分，也是实现农业经济功效最大化的有效途径。然而新中国成立以来，为尽快恢复和发展国民经济，我国实行的是以城市为基地的工业化战略，把业中的资金强制性地转移为工业化积累，在工业化战略的推动下我国的现代工业在城市迅速扩张。而相比较而言，农业在相当长的时间里却整体徘徊不觚，发展艰难。
改革开放以来，面对新的国际国内形势，国家加大了对农业科技资金的投入，加强了科研院所的组建，加快了科技成果的转化，以法律形式规范了农业科技专利成果交易。农业要发展，农民要增收，除了对国家政策的需求外，关键要靠农业科技的支持。然而由于一些体制不健全的'客观因素制约，使得我国农业科技的发展与经济总体不相适应。其原因有四个方面。一是农业科技管理的主体不明晰。现代农业就是利用高新技术和适用技术把传统农业的旧“四靠”转变为一靠科技、二靠人才、三靠投入、四靠管理的新‘四靠”。
在我国由于长期以来农业科技的管理主体是以各级政府纵向调控和直接领导为主，农业科技管理机构的主体地位和作用一直没有在法律上得到应有尊重。同时，一部分农业科技投资主体和收益地位不明晰，产权关系不明确，使生产者和经营者缺乏积极性，没有产生出应有的效益，也严重制约了地方农业经济的发展。科技的发展不以人的意志为转移，也不以政府的行政指令为转移，农业科技管理需要管理者遵循科技发展的普遍规律，因此在制度化的前提下也应该赋予地方科技管理部门以一定的自主权和灵活性，因地制宜地发展地方农业。二是地方农业科技管理资金匮乏。国家每年都会在财政预算中拿出相当部分资金用于农业科技的改革和完善，同时也要求地方各级政府投入部分财政资金以支持本地农业经济发展。
但由于我国实行的是中央和地方两级预算，而地方自留可支配财政资金并不多，所以各级地方政府对于大量资金投入效果并不明显、对GDP增长贡献不高、且见效期长的农业科技的热情自然不高，也就造成了一些具备发展高新农业的地方因缺乏政府的财政的大力支持而错过了良好的发展机遇。三足政府对农业高新技术宣传力度不够，农民对采用高新成果缺乏热情。农民是农业关系的主体要素，科技成果转化的关键是要有广大农民的支持和拥护。而在现阶段我国农业科技管理基本还是由政府主导和垄断，政府对农业科技的宣传缺乏力度，加之市场化的农业科技交易体制没有完全形成，农业科技成果转化难。
同时，由于广大农民的文化科技素质偏低、经营规模小、收益低，对采用高科技的热情商。是农业总体的机械化水平不高，资金匮乏。严重制约了农业机械的发展，唰时也影响『。农业科技的研发和转化，我国农业机械化低水平层面运转的现状严重制约着农业新技术规模效应的发挥和农业生产水平的提高。
二、构建现代农业科技管理新体系
在知识经济时代，科技含量的高低是增加产量、降低成本提高质量、减少损耗、提高效益、占领市场的关键，因此提高科技的研发速度，改革传统的科技管理体系就显得尤为必要，必须采取有效对策。构建现代农业科技管理新体系。
（一）完善科技管理体制，制订长远科技发展战略
科技管理体制改革是我国经济体制改革的重要组成部分。对农业科技发展需要从战略的高度做出再瞻性的部署，打破条块分割的科技管理体制，加强和完善农业科技管理的立法和执法，有效地保护知识产权，重奖取得重大成果转化效益的单位和个人。建立科技成
果转化过程中的公共资源保障机制，完善技术市场与资本市场。同时，必须将农业科研投入放在公共财政支持的层面，把对农业科研的投入看成不断增长的公共需求和维持农业续、健康发展的内在动力。制订长远科技发展战略不仅是农业济长期持续稳定发展的重要保障，也是现代农业科技发展的在要求。国家农业、科技主管部门和地方都要从长远出发，对业科技工作做出合理规范，形成三个层次力量最优配置，为我转型农业的发展提供广阔空间。
（二）进一步贯彻科教兴农战略，加快农业科技成果转化技术
成果转化是科学技术发展的一个永恒主题，也是至今我国在这方面尚无满意答案的现实难题。科技成果向生产力的转化，涉及到不同阶段的发展过程。宏观看，科技成果转化是由科技给、转化、需求和科技环境系统等构成的大系统，其运行要求立、健全相关的动力机制、收益分配机制、约束机制、激励机制调控机制等。微观看，科技成果的转化包括实验室研究、中间试验、工业性实验、工厂化生产等环节。因此，必须规范高校、科研院所科研和成果转化衔接体系，实施高校、科研院所与企业和地方的科技联姻，动员各类农科教研机构和私营企业参与多元化农技推广服务体系。科技的研发必须依照市场经济发展规律运作，以生产的实际需要为契机，而且科技成果也只有在转化为产力时，才能为社会增加更多价值。企业可以凭借自身优势，开展新产品、新技术、新工艺、新设备的研发和引进，成为创新的主体和技术推广的载体。
科研机构、龙头企业和农民要形成密切利益共同体，使其成为教学与科研成果的孵化器，优良品种推广的生产基地，有效发挥科技辐射、带动效应。2003年南京农业大学等单位与连云港市共同发起的“百名教授科技兴百村小康工程”活动（简“兴百村活动”）已初见成效，该活动不仅有力地促进了科研院校与农村的直接联系，避免了中间环节所产生的烦琐程序、信息中转误差和资源丢失现象，实现了事业单位职能和服务型观念转变，而且农民也可以把在农业生产过程中所遇的新问题、新情况及时地反馈给专家，力求把问题解决在最先发现环节。
三提高农业科技人才素质，完善农业人才市场
要加快农业现代化的步伐，教育是基础、科学是关键、人才是核心。拥有多少受过高等教育和专业知识培训的高素质人才，如今已成为国际通用的衡量国家竞争力强弱的标准，而科技人才、管理人才及中介人才是科学技术成果转化的载体，只有这些人才的密切配合，才能实现政、企、校、研、资”多维互动。因此，必须要建立和健全以知识产权为资本的入股机制，切实加强知识资本在科技创新中的地位，降低知识资本准入门槛。
同时，有条件的地方政府应建立地方人才储备库，并将其作为一种长效机制稳定下来高校与科研院所应该为地方造就一支有文化、懂技术、善管理会经营的新型农民：在成人教育中定向地为急需农业人才的中西部贫困地区培训大专或大专以上的技术人员;实施远程教育和各种专业讲座，及时地把各种最新的农业科技信息传播到农业地区;农业高校要设立农业推广硕士点，定单式地为基层培养农技推广人员;地方政府也要为农技推广人员提供各种条件，避免人才流失现象的发生。这样才能真正地在我国建立人才激励要素流动、市场选择的新机制，形成市场化、网络化、信息化和制度化的多维互动的创新模式，促进我国农业的跨越式发展。
（四）改革农业推广机制，完善农业推广体系
加强改革和完善农技推广体系，是决定现代农业体制改革成败的关键。在我国，传统意义上的农技站早已变成了只有部门、没有人员或只有机构、没有作用的空架子或纯营利机构。现代农业经济发达国家的成功经验告诉我们：农业要发展，基层推广站的作用是不容置疑的，建设好现代意义的农业推广体系将是最终解决“三农问题”的关键。我国现行农技推广体系不仅无法适应市场经济体制，也无法应对加入m后世界农产品贸易对我国传统农业经济带来的冲击，因此应在确保农技推广体系稳定的前提下，深化体制改革，建立适应新形势的农技推广服务体系。加强农技推广体系建设不能单纯以追求经济效益为目的，而应以社会利益最大化为目标。各地应从实际出发，深层次地发掘地方农业发展潜力，提高农产品的科技含量与市场准入门槛，提升农产品在国际市场上的竞争力，帮助农民抵御各种风险。
（五）建立现代信息平台，实现农业科技“高速公路”
科技信息平台是指综合社会业已存在的科技与信息，为快速合理地利用科技资源提供一个可供随时查询利用的信息资源库，为建立农业数字信息“高速公路”，实现资源共享，应在各县建立以农业部门牵头的科技信息服务体系，包括建立农业科技‘‘l10”系统和专家库;要切实转变政府观念，合理设置农业管理和服务机构完善农业科技管理体制，避免多头管理和相互推委、扯皮现象发生;还要借鉴国外先进经验，筹建高水准的农业情报信息体系组建统一的农业预警机制。平台的建立单纯依靠行政部门无疑是不够的，没有广泛非行政力量参与是不可想象的，因此政府应该推动、整合现有资源，采取多媒体信息交流手段，抓好农业基础建设、技术开发和科技服务工作，即科技的产前、产中与产后三阶段的管理，实现经济效益和技术效益的双赢。
农业科技信息“高速公路”功能的最大化，3s技术是核心因此合理利用3S技术则是促进农业现代化建设、推动科技自主创新体系建设、变革传统农业管理模式和以信息科技促进传统农业朝“两高一优”的现代农业转变及变革传统农业的最佳途径同时，政府要鼓励和扶持发展农业合作经济组织，提高科技的转化率与应用规模，并始终坚{寺“谁建谁管”的原则，注重发挥经济杠杆的规范和引导作用，引导其又好又快地发展。
三、结束语
进入新世纪，新科技革命蓬勃发展，科技与经济全球化进程明显加快，国际竞争更趋激烈，科技进步将成为提高国民经济整体素质和增强综合竞争力的决定性因素。科技对农业生产的贡献率成为农业比较优势的重要组成部分，政府应当从宏观上总体把握现代转型农业发展的全局，全面把握好农业现代化改革的历史性机遇，勇于开拓创新，构造与现代农业发展相适应的农业科技新体系，为建设一个生机盎然的和谐社会主义新农村服务。
3S技术对现代农业有很大作用。在农业资源、装备、生产过程、农产品质量监测过程中3S技术都是必不可少技术手段。
3S技术可以预测某一块地中的农作物产量，也可以对土壤湿度数据信息采集、传输、分析，按照蔬菜的需水要求，通过启动或关闭自动控制阀门控制微喷头，适时适量进行田间灌溉。3S技术还可以时刻观测作物的长势，给农作物营造最好的生长环境。
