土地中的GIS技术应用(精选16篇)
土地整理中的GIS技术应用
目前,土地整理中已经广泛应用了地理信息系统技术.通过文献资料和实际工作的总结,揭示了地理信息系统技术在土地整理中的`应用途径和现状.主要有以下结论:1. GIS在成果图制图方面应用最成熟最广泛,是目前土地整理的主要应用方面;2.GIS已经在土地整理规划设计、辅助决策方面发挥了重要作用,使规划成果更科学更合理;3.GIS可以为土地平整工程量、地类面积统计提供快捷有效的手段;4.土地整理信息系统是未来土地整理的发展趋势.
作 者:李养兵 LI Yang-bing 作者单位:滁州学院,国土信息工程系,安徽,滁州,239012刊 名:滁州学院学报英文刊名:JOURNAL OF CHUZHOU UNIVERSITY年,卷(期):9(3)分类号:N945关键词:土地整理 地理信息系统
关键词:土地管理,存在的问题,GIS技术
一、土地管理的含义和功能
土地既是一个抽象的概念, 又作为一种商品确实存在着。这个概念的内涵还包含拥有和使用土地的权利。从法律角度看, 土地指的是从地球的中心延伸到无限远的天空。本文的焦点集中于地球表面的信息管理。“土地管理”是指记录和发布土地及其相关资源的所有权、价值和使用信息的过程, 包括土地的权利和其他属性的确定、有关的调查和描述、详细文档及支持土地市场的相关信息[1]。土地管理是整个土地经营过程的一部分, 主要组成如图l所示。
国际上常用的土地管理方法有两种土地注册和地籍簿。土地注册记录了担保或土地所有者的信息。这些信息可以通过存储的有关土地的合同文件获得 (实际注册) , 也可以通过编制土地所有权的专门详细目录获得 (名义注册) 。土地注册功能为主地权利的获取、享用和处理提供了一个安全和确定的基础。地籍簿和土地注册比较类似, 包含两部分信息, 一部分是一系列用来表示土地的大小形状和位置的地图和规划, 另一部分则是描绘土地属性的文字记录。地籍簿可以基于私有土地面积 (司法上的地籍簿) , 即所有权限定的面积;或者是基于缴税的土地面积 (财政上的地籍簿) ;或者是土地上专门活动的范围 (土地使用地籍簿) 。记录在地籍簿地图上的界限类型依赖于地籍簿的说明。地籍簿和土地注册的最大区别是, 后者和土地所有权有专门的联系, 土地注册必须严格按照法律框架来执行, 在实际中可能不能覆盖整个国家, 因为并非所有居民都会注册他们的土地;而地籍簿则能够覆盖全国, 因为它是用来征收土地税的。
所有格式的地籍簿实行计算机化后, 即可称为土地信息系统 (LIS) 。LIS包括环境领域和社会经济领域的数据以及与价值系统相关的数据。土地信息系统不一定要基于土地块, 也可以是被限制在某个专题或某块土地覆盖的范围。
空间参考标准的引入使得多个LIS间的集成变得简单。在国家层面上, 一定数量的LIS集成在一起就构成了国家土地管理信息系统或服务, 它可以提供对一系列有关土地和财产综合信息的在线访问, 并被看做是一个支持高效土地管理的基本工具。
二、GIS在土地管理中的作用
地理信息系统 (Geographic Information System, 简称GIS) , 是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉学科, 它将地学空间数据与计算机技术相结合, 通过系统建立、操作与模型分析, 产生对资源、环境、区域规划、管理决策、灾害防制、环境保护等方面的应用信息。它是在计算机硬、软件设备支持下, 实现地理空间数据的输入、存储、管理、检查、处理和综合分析的技术系统[1]。许多国家通过创建数字地籍数据库 (DCDB) 来对土地管理中分散的功能进行统一管理。然而, 数据的转化确是一个缓慢且代价高昂的过程, 一般文字数据比图形数据易于计算机化。如果能有一个统一的系统来定义数据包并提供参考, 则不同部门掌管的数据库就比较容易连接。被连接的数据类型可以包括以下几点:一是规定土地所有权和支持土地转换、抵押以及投资数据;二是土地价值和所属权评估数据;三是支持土地市场和分析的数据, 确定租赁和价格的趋势以及与地理位置的关系的数据;四是规划和管理公用事业数据, 比如用水、排水、电力、远程通信和有线电视;五是管理土壤、农业和森林所需的数据;六是有关现存土地使用形式的数据;七是支持环境影响评估的数据。
传统对地籍簿和注册系统中的数据进行分析是很少的或根本没有。利用GIS技术开发的土地管理系统, 将使人们更好地了解土地市场的运作、更有效地管理土地。然而, 土地信息管理的进步更多地取决于制度而不是技术问题。
三、GIS在土地信息管理中所面临的问题
在很多国家, 现存的土地管理系统都受到了技术进步的带动作用, 随着人口的膨胀、土地和财产数据不断地增长, 对土地信息的需求也变得更加紧迫。为了能向管理者和用户提供及时准确的土地数据, 需要开发更快、更有效的系统来进行数据的收集、更新和发布。不断发展的测量技术、数据库管理系统、数据综合的标准以及远程通信技术都会帮助解决这些问题。
到目前为止, GIS技术的推广还是一个难题, 它需要用户具有专业的知识, 同时GIS和主流信息技术的融合比较困难。这就限制了它在土地管理者中的推广。随着GIS和相关技术的成熟以及更多电脑数据的获取, 利用GIS来统一管理土地相关数据就显得更加重要。然而, 数据的综合不仅仅是一个技术问题, 通常它被看做是一种威胁而非机遇。
任何土地管理系统的有效实施都需要一定数量的不同政府部门和私人组织的参与。土地管理常被看做是中央政府的职责, 地方政府和私人组织的卷入可能被看做是不可接受的, 因为这会使质量控制变得更加复杂。此外, 采用统一标准 (例如所有部门达成协议使用相同的唯一属性参考数据) 可能需要更改内部程序, 贯彻这项措施的花费将很昂贵, 而且这项工作对单独的部门并没有直接的相关利益。另外, 文化和法律上的异议也会妨碍数据的发布。某一块土地注册所有者可能同意发布自己的姓名, 但是并非所有的土地归一个人拥有。税务部门可能在法律上被禁止发布某些土地的财产评价, 这些可能是个人隐私。军事部门可能会限制对一些测量和绘图数据的访问, 例如航空测量图[2]。
四、GIS在土地管理中的应用展望
目前, 计算机技术应用在土地管理中, 主要采用了两种方法:一种是利用电脑技术来提高一些过程管理, 例如文本记录的保存和恢复;一种是建立大型数据库。两种方法都大大提高了土地管理效率。土地管理中, 土地使用期限、土地价值和土地使用之间的联系是非常复杂的, 一般都未能被很好地理解[3]。GIS给人们提供了很好的机会去更深入地了解土地以及其属性在经济和社会发展中扮演的角色。为了实现有效的土地管理, 生产数字化形式的数据是必须的, 但不是充分的, 迄今为止的经验告诉我们把法律、政治、经济、社会的问题也安置好才是问题的本质。只有所有内在的问题被克服, 才能带来巨大的收益。那些寻求房屋搬迁的私人居民将会把他们的财产安置得更容易符合他们的需求, 而这种财产转让也比较廉价和安全。规划者会发现很容易找到发展的合适用地并测定出使用上的限制。对有特殊影响的场所会有明确的保护。房产发展商和投资者在分析场所时将会更放心, 而银行和其他抵押贷款机构也会到土地和财产价值的更多信息, 因而降低发放贷款的风险。建筑师和建造者将会有更确定、更详细的有关场所的信息。政府也能更公平地对土地和财产征税, 并在有竞争性的土地利用提案面前做出更明智的判断。
参考文献
[1]姜慧.GIS在土地管理中的应用思路研究[J].科技资讯, 2011, ⑴.
[2]文锐, 吴宇哲.《土地利用现状分类》实施对中国土地管理影响之管见[J].资源科学, 2010, ⑷.
关键词:GIS技术;土地管理;应用;分析前言:GIS技术实际上是“地理信息系统”的简称,该技术比较系统,能够对空间数据进行采集、管理、分析以及可视化处理。GIS技术的应用,能够向技术人员提供一个从简单到复杂的数据分析模型,并创建数据处理平台,尤其是在土地管理、人口普查数据、基础空间数据以及城市发展等方面作用突出,能够全面实现数据信息的快捷分析和可视化。
1.GIS在土地管理中的作用
土地管理的应用范围比较广泛,主要负责对土地动态进行实时监测,对土地情况进行实时调查,并通过地籍管理,实现土地管理。将GIS技术应用到土地管理中,能够对所搜集来的数据信息进行合理分析,对信息进行检索与评价,并与土地的实际情况相互结合,实现对土地资源的合理应用。同時在对土地资源的规划与开发环节中,GIS技术能够为资源整合、资源分配以及资源开发等提供信息依据。在该种技术作为支持下的土地管理与传统的土地管理相比,具有较多的灵活性以及数据信息调查的准确性。同时GIS技术在系统的二次开发下,能够实现土地管理的功能增加,一方面提升了GIS技术的实际运用能力,另一方面还能够为土地管理提供一个比较良好的前景”。
2.GIS技术在土地管理中应用所面临的困难
目前,在所有的土地管理中都有应用到GIS技术,也就是说G Is技术在土地管理领域得到了推广。但是GIS技术在这些领域中的应用只是局限于土地数据信息的采集、属性管理、地图的制作以及一些基础的可视化输出等。而GIS技术更加高端的技术层面还未被开发出来。例如GIS技术模型构造、数据信息空间分析等功能很少被应用到土地管理中,GIS技术难以与前沿的信息技术相互融合,使得在土地管理中,GIS技术更加精深的应用难以被应用。
同时,土地管理一般在组织以及政府部门的参与下来完成,多重组织的参与下,使得土地管理变量控制变得复杂,并且法律以及社会压力等使得土地数据发布受到异议。例如军事部门会对一些基地的数据访问进行限制等。
3.GIS在土地管理中的实际应用分析
GIS技术在土地管理中的应用,并不是体现在单一的方面,将GIS技术应用到地籍管理中来,能够实现地籍管理的科技化。将GIS技术应用到土地管理评价中来,能够使得土地管理评价更加的专业化:将GIS技术应用到土地的动态监督中,能够使得土地信息监督的可视化。
3.1地籍管理
在进行地籍测量时,需要实施通视,不仅测量不准确,而且还增加了测量的成本。在遇到地形比较复杂情况时,通视条件比较差,不能保证地籍整体测量的准确度。传统的土地细部测量方式误差较大,对地籍整体测量精度造成影响,使得土地测量不具科学合理性。土地细部测量是地籍测量中重点环节,该项测量的主要任务就是对土地的权界限、地理坐标以及相关数据进行测量。
地籍控制测量需要从从高级到低级、整体到局部。对于地面控制测量的坐标系统采用国家统一的坐标系统,在一些条件落后地区可以采取任意坐标系。例如,定界线的确定、房屋以及其他构筑物实地轮廓的再现、铁路以及街道等交通线路的确定。
3.2土地评价
GIS技术在土地管理中的应用,能够对相关要素进行分析,进行土地多方案的选择,根据土地当前情况,进行土地未来发展趋势的分析。并通过比较专业的回归分析、因子判别等形式,对土地的变迁以及发展进行有价值的评价。
3.3动态监测
土地管理中,土地在随着环境因素以及人为因素等的干扰发生着变化,对于土地管理需要对土地进行动态监测,才能够针对不同状态的土地情况进行土地分析。将GIS技术应用到土地管理中,能够对土地地理信息系统的数据库进行随时更新,以及数据梳理。一方面能够生成数据,另一方面也能够对土地信息进行维护管理,从而能够有效的实现对土地信息的实时监督与管理。
3.4发展前景分析
GIS技术在土地管理中的应用其前景是广阔的,真正的发挥出GIS技术效能,还需要GIS技术与GPS技术、DPS等技术相互融合,共同的应用到土地动态监督中来,与地理信息系统相互结合。近年来,地理信息系统发展迅速,在军事。民用等领域发挥着重要的作用。这位GIS技术在土地管理中的应用扫清了障碍,并且能够有效的提升土地管理精度。以上技术的出现,为土地管理带来了诸多便利,在地理信息问题的解决上发挥着重要的作用。在未来,提升土地管理中GIS技术应用效果,还需要在计算机科学、航测、遥感等技术的支持下实现。
结论:综上所述,土地管理是社会发展中的重要环节,随着科技不断发展,多种科学技术应用到土地管理中来。GIS技术空间对土地数据进行采集、管理、分析以及可视化处理,为土地管理带来了便利。将GIS技术应用到地籍管理中来,能够实现地籍管理的科技化。应用到土地管理评价中,能够使得土地管理评价更加的专业化;应用到土地的动态监督中,能够使得土地信息监督的可视化。
基于GIS空间分析技术,选择对土地利用生态敏感性影响较大的评价因素,采用多因素加权叠加法,对龙岩市的土地利用生态敏感性进行深入分析.按生态敏感度的.高低将研究区划分为极度敏感区、高度敏感区、敏感区、不敏感区和很不敏感区5个不同类型区域,并提出了土地利用的建议,为研究区的土地利用总体规划提供参考信息.研究结果表明,龙岩市土地利用敏感区、高度敏感区和极敏感区面积共占全市的的53.56%,说明龙岩市土地利用生态敏感性较高,应对全市作合理的主体功能区划.
作 者:罗坤 汤小华 杨明 LUO Kun TANG Xiao-hua YANG Ming 作者单位:福建师范大学,地理科学学院,福建福州,350007 刊 名:云南地理环境研究 英文刊名:YUNNAN GEOGRAPHIC ENVIRONMENT RESEARCH 年,卷(期): 20(3) 分类号:X87 关键词:土地利用 生态敏感性 评价 龙岩市
GIS技术在海缆路由设计中的应用
由于海底光(电)缆路由设计的复杂性、多维性和动态性以及传统平面设计方式不够形象直观的缺陷,使得应用GIS技术进行路由设计成为新的选择.文章介绍了GIS技术的.发展现状、关键技术,归纳了海缆路由设计的流程、对象,重点对GIS技术在海缆路由设计中的应用进行探讨,并指出基于3D GIS技术的海缆可视化路由设计是发展趋势.
作 者:李超 周学军 尹晓熠 Li Chao Zhoy Xuejun Yin Xiaoyi 作者单位:海军工程大学通信工程系,武汉,430033 刊 名:舰船电子工程 英文刊名:SHIP ELECTRONIC ENGINEERING 年,卷(期):2009 29(8) 分类号:P714.7 关键词:GIS 3D GIS 海缆路由设计 三维可视化随着我国社会主义市场经济的快速发展,新时期的.区域规划需要加强对区域空间发展的控制和引导,G1S所具有的一系列技术优势,成为辅助区域规划决策的有力工具.本文以多年的实践经验为基础,总结GIS在区域规划中应用的技术流程,指出GIS应用过程中存在的诸多问题,以便能够在GIS应用的实践中引起重视,并逐渐找到解决问题的方法和途径.
作 者:何新东 宋迎昌 王丽明 HE Xin-dong SONG Ying-chang WANG Li-ming 作者单位:何新东,宋迎昌,HE Xin-dong,SONG Ying-chang(中国社会科学院,城市发展与环境研究中心,北京,100073)
王丽明,WANG Li-ming(北京城市学院,北京,100084)
1、GIS技术
GIS即地理信息系统 (Geographic Information System) , 是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统, 是以测绘测量为基础, 以数据库作为数据储存和使用的数据源, 以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科, 近年来得到了广泛关注和迅猛发展。GIS具有以下基本功能:
1.1 数据采集与输入
数据采集与输入, 即将系统外部原始数据传输到GIS系统内部之过程, 并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式的过程。多种形式和来源的信息存在着综合和一致化的过程。数据采集与输入要保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。
1.2 数据编辑与更新
数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成;图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、投影变换以及误差校正等。数据更新则要求以新纪录数据来替代数据库中相对应的数据项或纪录。
1.3 数据存储与管理
数据存储与管理是建立地理信息系统数据库的关键步骤, 涉及到空间数据和属性数据的组织。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。空间数据结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据与分析的功能;在地理数据组织与管理中, 最为关键的是如何将空间数据与属性数据融合为一体。
1.4 空间数据分析与处理
空间查询是地理信息系统以及许多其它自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能;而空间分析是地理信息系统的核心功能, 也是地理信息系统与其它计算机系统的根本区别, 模型分析是在地理信息系统支持下, 分析和解决现实世界中与空间相关的问题, 它是地理信息系统应用深化的重要标志。
2、GIS技术在土地利用规划中的应用
基于GIS可以建立土地利用空间信息系统, 为土地利用规划提供翔实的资料;借助GIS强大的空间分析能力。可以进行规划设计的择优分析, 辅助土地利用规划设计。结合规划设计中的各种应用模型, 利用GIS的可视化功能, 对规划设计的结果进行模拟显示和分析, 对进一步完善规划设计提供信息。
2.1 GIS技术在土地利用规划数据处理中的应用
在土地利用规划过程中, 每一个阶段都需要采集大量的数据信息, 并且需要对这些大量的数据进行一定的处理。这些信息具有大量性、广泛性、动态性等特征, 利用传统的方式进行数据的采集与处理需要耗费大量的人力和物力, 花费的时间也较大。而GIS技术的利用则为这些数据的处理提供了方便的途径, 通过GIS技术与遥感技术的结合, 能够获得大量的动态实时信息, 使得GIS数据库得到及时的更新。通过GIS技术对这些数据信息进行处理, 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。
2.2 GIS技术在土地利用规划编制中的应用
在土地利用的规划编制中, 需要确定出土地利用类型的用地现状、用地面积、权属等各方面的明确信息, 从而保证用地分类的正确性、数据可靠性、图斑一致性, 进而确保土地利用规划成果的科学性。运用GIS可以更好的保证土地利用规划的定时、定位、定量的要求。使用GIS建立规划数据库, 可以对不同土地类型信息进行查询和分析。依靠GIS技术平台, 建立出土地利用总体规划信息库, 通过紧密结合土地利用总体规划的各阶段业务, 实现土地利用总体规划编制、修改、实施的自动化管理。在规划编制决策过程中, 利用GIS强大的空间数据管理、展示和分析功能, 进行直接的信息转换、传递、处理和图数表达, 以此为规划的依据。
2.3 GIS技术在规划实施管理中的应用
由于GIS所具备的强大的数据处理和管理功能, 运用GIS技术进行土地规划管理, 一方面可以大大提高管理的有效性、准确性、快捷性, 另一方面, GIS技术的使用可以改变原有的土地规划管理结构层次、管理方法以及管理过程。
3、结语
总之, GIS技术择为土地规划和利用提供了数据采集、存储、管理、处理、分析、应用、显示等服务, 并且具有对原始数据文件自动更新;不仅可以实现对土地利用现状进行分析评价, 自动生成土地利用现状分析成果库。也可以进行土地利用远景规划和利用类型预测, 对土地利用结构进行优化和布局制图并对土地进行适宜性评价等。GIS的技术的不断发展, 将会为土地利用规划带来更多更好的服务。
参考文献
[1]吴信才.地理信息系统设计与实现[J].北京:电子工业出版社, 2009.
[2]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.
[3]胡鹏, 等.地理信息系统原理[M].武汉:武汉大学出版社, 2010.
关键词:GIS土地分区;土地潜力;潜力评价
一、土地资源潜力评价理论体系
(一)区位理论
土地作为人类一切活动的场所和载体,虽不可移动,但因在其上从事的活动不同,使之在空间上表现出的利用类型不同,地租、地价也随之变化、演替和转移,以致不同质量、不同地租、地价的地块之间不仅有距离和方位特征。因此,城镇土地利用的实质即是对土地区位的利用。
(二)地租理论
地租是土地所有者凭借土地所有权得到的收入,是土地所有权借以实现的经济形式,其本质就是收益权。即土地所有者从土地上获取收益的权力。。
(三)土地报酬递减规律
报酬递增递减规律是指在其他生产要素固定不变,增加某一生产要素的单位投入量时,纯收益随之增加,但达到一定数量后,如继续追加这一生产要素的单位投入量,其纯收益就不再随追加投入的增加而增加,反而有可能减少。
(四)可持续发展
可持续发展的基本特征主要是:①经济增长是国家实力和社会财富的主要体现。可持续发展不仅要重视经济增长的数量,还要追求提高质量和效益,减少生产废物。②以保护自然为基础,与资源和环境的承载力相协调。发展必须保护环境,控制环境污染,改善环境质量。③以改善和提高人类的生活质量为目的。
二、基于GIS的土地资源潜力评价
(一)评价指标的确定原则
1.综合性原则
土地集约利用评价是从整体上对土地集约利用进行认识和评价,包括人口、经济、环境、资源等多方面内容。因此,指标体系的设计必须包括反映土地合理利用和可持续利用的程度、城镇土地投入、使用强度以及使用效率方面的内容。
2.独立性原则
指标的繁杂并不一定能增强评价结果的可信度,重要的是要看指标对评价目标的贡献度及其与相关指标的联动程度。因此指标体系中应该排除密切相关的指标,只有选用相互独立的指标才能获得最优的评价方案。
3.主导因素原则
重点分析对土地集约利用和挖潜起支配作用的主导因素,并将其作为土地使用潜力分类的重要依据。
4.可操作性原则
评价指标并不是越多越好,另外片面追求系统状态的完整描述,都会增加指标获取的难度,造成指标体系缺乏实用性。
5.区域性原则
我国城镇发展的区域条件千差万别,评价指标体系的设计应考虑各地实际情况,具有一定的弹性和灵活性。
(二)潜力评价指标体系的构建
1.评价指标的筛选
(1)最小均方差法
原理:对于n个取定的被评价对象(或系统)S1,S2,……Sn,每个被评价对象都可用m个指标的观测值Xij(i=1,2,……,n;j=1,2,……,m)来表示。可以看出,如果n个被评价对象关于某项评价指标的取值都差不多,那么尽管这个评价指标是非常重要的,但对于这n个被评价对象的评价结果来说,它并不起什么作用。因此,为了减少计算量可以删除这个评价指标。样本均方差公式为:
,j=1,2,……,m
(2)相关分析法
相关分析是研究评价指标之间密切程度的一种常用统计方法。就一般情况而言,土地质量指标之间都存在着较大程度的相关关系,同时影响土地质量的指标与影响生态环境质量的指标之间也存在着一定程度的相关性,因而使得观测数据所反映的信息有所重叠。相关分析法是消除高度相关指标对评价的影响,从而减少指标体系中指标的个数。
2.构建指标体系
(1)结构性潜力
结构性潜力我们确定了以下指标:①工业用地率:建成区内工业用地占建设用地总面积的比重,在城市建设用地中工业用地的比率越高,土地结构调整的潜力就越大;②绿地率:建成区绿地面积占建成区面积比重;③建成区稳定性:建成区1997-2006年年均变化率,当建成区的变化越快时,即城市建成区扩展越快,其内涵集约利用潜力就越大;④建设用地稳定性:建设用地变化率,对集约利用潜力的影响和建成区变率类似;⑤建设用地率:建设用地占建成区比重,建设用地率越低,城市土地集约利用的潜力就越大;⑥建成区率:建成区面积占市区面积比重,建成区率对土地集约利用的影响类似于建设用地率;
(2)强度性潜力
强度性潜力我们确定了以下指标:①综合容积率:建筑面初建设用地面积,容积率越小,城市土地集约利用潜力就越大;②房屋建设变率:房屋建筑面积增长率/建设用地面积增长率,其值越小,说明房屋建设增速小于建设用地的增速,相应的土地集约利用潜力就越大;③建筑密度:建筑地基占地面积/建设总用地面积,在适当的范围内,建筑密度越大,土地利用强度越大,相应的土地集约利用潜力越小;④建设用地与经济协调性:建设用地增长率/经济增长速度,其值越小,说明经济增长速度越快,土地集约利用的潜力也较大。
(3)未显化的隐含潜力
未显化的隐含潜力我们确定了以下指标:①后备城市用地率:后备城市用地市区总面积的比重,其值越大,说明可以用于城市建设用地的后备资源越丰富,地集约利用潜力就越大;②旧城改造潜力:旧城需要改造的面积占城市建设用面积比重,其值越大,说明城市内部有待进一步挖潜改造的土地资源越多,潜就越大;③地下浅层开发潜力:地下空间可以开发面积占建设用地面积比重,其值越大,说明城市可以开发的土地利用潜力越大。
3.层次分析法计算权重原理及步骤
⑴建立层次结构
根据对问题的初步研究,将问题分解为不同的元素并按照各个元素之间的相互影响和作用,将所有元素按不同的层次进行分类,每一类作为一个层次,按蚤高层、中间层和最低层的形式排列,标明上下元素之间的联系,从而形成一个多层次的结构。
⑵按9级计分法和判断矩阵
在建立并求解判断矩阵的过程中,首先对于每一个层次中各因素两两比较,针对上一层次某因素,给出各因素相对重要性的判断,并引入合适的标度,将判断矩阵量化,构造比较判断矩阵。
⑶层次单排序和一致性检验
根据判断矩阵计算对上一层次某一元素而言,本层次与之联系的元素的重要性次序的权重。层次总排序和一致性检验:利用同一层次所有层次单排序的结果,计算针对上一层次而本层次所有元素的重要性的权重值。层次总排序需要从上到下逐层顺序进行。
参考文献:
[1]陈能,温瑞智.城市土地工程能力评价的GIS方法[J].自然灾害学报,2000,(09).
[2]查志强.城市土地利用潜力评价的指标构建[J].浙江统计.2002,(04).
在2003年4月教育部制定颁布的《普通地理课程标准(实验)》中,已经把“地理信息技术应用”确定为高中地理选修课程之一。这是信息时代的要求、素质教育的要求、现代教育理念和课程改革的重要举措.信息时代的要求信息时代要求人们的知识和智力高度发展,否则将很难适应和推动社会的进步(许维新2000)。同时信息时代对地理教学提出了新的要求:不能只停留在书本知识的对学生的传授上,还要教会学生独立的学习方法,教会学生自己获取地理相关知识的能力和方法。因此,在掌握各种地理知识的基础上,还应重视学生的能力培养及地理思维方式的培养。应用地理信息系统技术分析地理事物将充实理论,为理论提供依据并增强理论的科学性。因此,地理信息系统应用于教学并不是单纯的介绍地理信息系统知识,而是让学生通过接触地理信息系统开辟一条学习地理知识以及其它学科知识的新途径。
素质教育纵深发展的要求在人类跨入国际经济和科技激烈竞争的新世纪,国际竞争归根结底是国民整体素质的竞争,现在的中学生将是下世纪生产建设的主力军。因此,全面提高中学生的整体素质是当前基础教育的重点。地理教育要“面向现代化、面向世界、面向未来”,要体现“以学生为本”的精神,坚持以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育方向,应该是大家取得共识的(张才洋1998)。而地理信息系统在地理教育中的应用,确实能体现“以学生为本”的创新精神和素质能力的培养。GIS的应用,还可以帮助我们从信息社会、知识经济的角度,对地理教育内容重新审视、重新整合。现代教育理念的要求传统的教育观认为教育是客观的。所有事物皆有一固定的意义,教师的责任就是解释客观事物,引导学生去了解这个世界,而学生的目标是学习教师传授的知识。建构主义(Constructivism)则是一种新的教学理念,主张知识并非直接传授而得,而是由学生自己建构而成的(何克抗2001)。而正因为每个人的经验不同,对外在世界的认知也会各有不同。由此可见,学习应该以事实为基础,经各种机会建构出自己对事物的了解。GIs可让学生经过建立数据库及地图来建构自己的知识。在制图和GIs的空间分析中发现事物的相关性,认识真实世界的事物、地点,并在运用GIS工具的过程中学习。
新一轮基础教育课程的需求目前我国的课程改革己全面启动,地理课程是地理知识的载体。全面推进素质教育。要求课程的设置必须着眼于学生的全面发展和终身发展。信息技术的迅猛发展,全球定位系统、对地观测系统、地理信息系统的广泛应用.数字地球概念的建立,也都为地理课程革新注入了新的活力。构建基于现代信息技术的地理课程,在课程内容选择、教学方式改革中,要充分考虑现代信息技术的影响,为发展学生自主学习意识和能力创造适宜的环境(《地理新课程标准》2001)。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学。地理图像是地理信息的重要载体,教师重视利用地理图像,通过阅读、使用地理图像帮助学生掌握观察地理事物的基本方法,逐步发展对地理图像和地理事物的理解、想象、分析等思维能力和解决地理问题的能力。积极利用地理信息资源和信息技术手段优化和丰富地理教学,提高学习效率,培养学生创新精神和实践能力(林培英2001)。由此可见,应用GIS技术处理地理图像是新课改的重要理念,也是地理教改的重要举措。
为CAIG注入新的活力计算机辅助地理教学(CAIG)体现出计算机与地理学科整合的优越性(祝智庭1997)。在教学中,利用计算机能展示实际存在而又不能亲临实践的地理景观,可演示地理现象的演变规律,从而使地理教学不受时间和空间的限制、不受宏观和微观的限制,优化了地理教学进程:突破重点难点,激发学生的学习兴趣,提高了教学效果;弥补了传统教学的不足,使“板书+挂图”的传统模式得以更新,由注重教师的教转向学生的学,由传授知识走向学上智能的发展(王怀庆2001).GIs技术为CAIG注入新的血液,它自身具有对地图处理与操作的强大功能.提供地理数据处理功能的技术和方法,是其它软件无法比拟的。1.2地理信息系统应用于中学地理教学中的现状
美国和我国的台湾以及其他一些国家和地区,GIs技术已被应用于中小学地理教学。针对新的教学理念所强调的对学生动手能力的培养,学生应尝试进行资料的收集。美国的环境署推动的一项全球环境观测的计划,准备通过互联网,使世界各国的有关学校,进行基本环境资料的收集和分享。这个合作学习计划通过各地学生的实际参与,培养学生观测环境的能力,同时建立了一个完整的全球环境资料库,也促进了国际间学生的文化交流,可以利用地理信息系统实现管理学生所收集的资料,GIs不仅是资料来源也是汇集、整理、储存资料的工具(钟启泉2002),随着地理信息系统的普及和新一轮课程改革的需要,地理信息系统逐渐应用于中学地理教学,经过查阅这方面的大量文章总结出,目前在中学地理中引入GIs的研究主要体现在以下几个方面:(1)GIS作为一种思想、知识出现在教材中在现行教材中,上海高中地理教材中安排了“遥感技术与地理信息系统在地理学研究中的应用”的内容,介绍了遥感的概念,遥感技术的特点、应用、遥感影像的判读以及地理信息系统等,体现了信息时代地理发展的基本特征和地理学技术的发展,注重了地理信息系统的应用对学生创新能力与素质的培养具有重要的意义(王凤霞等2002)。人教版全日制普通高级中学《地理》选修第二册的第二单元“中国的国土整治与区域发展”中的第二节“现代化技术在国土整治中的应用”中介绍3S技术,遥感技术、地理信息系统技术及其应用和全球定位技术。但这些内容属于选学内容,没有和实际联系起来,尤其在高中阶段从知识经济、信息社会的角度来看,这些要求还远远不够。在2003年4月教育部制定颁布的《普通地理课程标准(实验)》中,已经把“地理信息技术应用”确定为高中地理选修课程之一。GIS本身不仅是一门学科,而且是一项渗透性很强的信息系统应用技术(王清平等2004)(2)GIS技术作为一种教学工具引入地理教学中主要完成以下两方面的工作: ①实现地理信息系统的基本功能。充分发挥地图作用,让地图发挥它的可视化功能。将教学地图的背景资料作为原始数据输入.进行数据存储和管理,最后将数据输出,输出的结果可作为地理信息展示。而在教学及科研中,地理信息系统的应用系统分析功能,显示地理研究成果,这是一般的软件所不能代替的(王才军2004).②数据的查询及空间分析功能。地理学包括多项地理要素,每项地理要素又包括大量的地理信息,这些地理信息构成的地理数据是海量的。如何从大量的地理数据中搜索所需要的信息,是地理教学中常见的问题。地理信息系统提供多种有效的交叉关联与搜索,提供了强有力的查询工具,如人口大于100万的特大城市、工业产值、人口增长率等的查询,显示这些城市的特征对比分析,从中可掌握地理规律性认识(蔡依萍2001/7-8)。地理信息系统是一个有效的地图分析工具,可以进行快速的面积量算、图形叠加等。作为数据分析工具,地理信息系统具有很大的潜力。如数据局部更新、特征提取、特征合并、图幅拼接、特征属性合并、缓冲区建立等。空间分析劝能应用于地理教学,能帮助学生理解一些抽象的地理概念以及地理事物的分布规律及演化过程缚(苏慧2003).地理教学科研成果显示,建立数据库发挥G工S强大的资料储存功能。GIS为用户提供了许多用于显示地理数据的工具,其表达形式既可以是计算机屏幕显示,也可以是诸如报告、表格、地图等拷贝图件,尤其是地理信息系统的地图输出功能。GIs数据处理和分析的结果,以地图的形式输出给用户,它既是直观的地理课堂教学的第二语言,又是地理教材的一种表现形式,也可以是地理教学思想的体现(蔡依萍2001/3).GIs包含的信息量大、更新速度快、内容丰富、表现力强,能将大量的地理信息有机地结合起来加以存储。以资料库的形式供教学使用时查询(李奕1998)0OO GIS与其它教学技术的结合GIS是一门应用面非常广泛的综合性技术,GIS在地理教学中的应用,需要利用和借鉴其它一些相关的技术。在GIS的应用中结合图像处理技术和多媒体技术,其教学功能将更加强大〔蔡依萍2000〕, 地理信息系统与图像处理技术,图像处理技术中最常用的软件photoshop和Coredraw,它可以加强地图的显示效果,使得GIS在地理教学中的应用更加完美。Coredr,是当前比较优秀的图像处理软件.一般软件中各种图形或图像,都是采用两种方式来实现的,即矢量图形和栅格图形。Coredraw能够接受GIs所产生的图像转换格式,对图层的管理方式亦趋于一致。Coredraw具有较强的设计和绘制图形的功能,文本处理效果亦非常灵活且富有特色,这在地图符号注记和图形的修饰上可以产生意想不到的效果。例如,动物分布图的制作,动物的分布在专题地图中是用概略范围法,可以将各类动物制作成符号进行表示(蔡依萍2001),地理信息系统与多媒体技术,多媒体技术也叫多媒体计算机技术(Multimedia Computer Technology),它是一种能够让用户以其交互方式将文本、图形、图像、音频、动画和视频等多种信息经过特定的软、硬件获取、制作、编辑和储存等处理后,以单独或合成的形态表现出来的技术和方法。将多媒体技术应用于GIs中就是多媒体地理信息系统(MGIS),它是将文字、图形(图像)、声音、色彩、动画等技术与GIs技术融为一体,为应用开拓了新的领域和广阔的前景(段玉山2002)。它是计算机技术的发展对GIs发展趋势影响的产物。MGIS不仅保持了原有GIs的功能,而且可以运用多媒体技术,因此MGIS是GIs与多媒体技术结合的生动体现。实现GIs技术的开发平台有Mapinfo, Arcview等软件。应用Arcview 3.1软件建立学生地理信息系统SGIS,加深学生对GIS的了解(陈先锋2002), MGIS地理课件是一种新颖独特的地理课件,它运用GIs技术,以地图为载体.强调地理空间性。但由于MGIS软件自身的特点使得课件并不能完全按照教案的要求完整演示课堂教学过程。因此,MGIS课件需要与其他多媒体技术相结合共同参与课件的制作。多媒体技术在GIs中的应用极大地丰富了空间数据的查询显示。与国内外流行的多媒体制作软件如Authorware, Flash、方正奥思等比较,这些软件交互灵活,制作功能强大,表现手法多样:但这些软件都是通用的多媒体制作软件,而不是专门的地理信息系统软件。它们在表现地理信息时有较大的局限性,如无法置入矢量地图,无法进行空间无级缩放,无法建立数学坐标,无法进行空间分析等,而地理信息系统平台如Arcinfomap, Mapinfo, MapGIS, Geostar等,这些软件具有强大的地理信息系统功能:但它们的多媒体表现手法却不能令人满意,可在两者之间加入图像处理软件,如Coredraw,通过图像格式的转换,然后用Ole技术链接,来完成地理信息系统与多媒体的结合(赵听2001).地理信息系统与Internet技术,GIS与Internet技术的结合,满足了用户在Internet网上的 GIS和制图要求,开拓了网络地理教学的新领域。GIS的地理信息和地图数据输出,跨越了时间和空间的障碍,教师和学生可以在任何时间、任何地点通过互联网访问Web服务器上安装的GIS(万维网GIS.WebGIS),可以在自己定制界面上获得地图信息、制作专题地图、进行地理分析等,这有助于地理教学实现网络化。
总之,GIS技术在中学地理教学上的应用,是一项改革创新,也是一个发展趋势。从目前地理信息系统在中学地理教学中的推广应用来看,除美国和我国的台湾以及其他一些国家和她区GIS技术已被应用于中小学地理教学外(张超吴沛林2000),我国还处于推广应用阶段.方法:实验法
教学实验的设计原则:
(1)科学性原则整个设计思路和实验方法的确定,应符合中学地理的基本知识和基本原理对学生现有的学习水平的要求,应符合中学生的生理和心理发展规律。
(2)可行性原则表现为实验设施、课题选择、学生组织等方面都具有可行性。
(3)简便性原则应选择实验数据的获取难度不大,实验操作比较简单,实验步骤比较少,花费时间比较短的实验课题。
(4)可重复性原则重复、随机和对照是保证实验结果正确的三大原则。教学实验的教学目标:
(1)让学生了解地理学科发展前沿GIS的用途、功能、使用方法、应用前景,使学生的发展与时代同步。
(2)通过课题实验研究,尝试利用GIS的独特功能,开发它在地理教育活动中的应用价值,在教学教改中另辟蹊径。
(3)GIS学习软件引入到地理教学中,可以帮助学生树立地理整体性和区域性的概念,在实处强化学生地理空间想象能力,综合处理问题能力,培养学生学会学习、学习合作。
(4)培养科学态度和科学道德。在GIS实验教学过程中,学生经过自身认真、踏实的探究,实事求是地获得结论。形成不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质和积极的人生态度。实验过程: 确定课题:
为了让实验具有可比性、可操作性、规范性。课题由教师确定 问题预测:(1)GIS教学资源
GIS教学资源的馈乏是制约我国GIS教育普及的重要因素。而能够直接应用于地理课堂教学的又少之又少,必须结合相关的教学内容进行加工处理。同时地理数据的处理和栅格地理数字化又需要耗费教师大量的时间和精力。(2)GIS教育的软、硬件问题
在GIS教育的软件问题上,专业GIS的软件是十分昂贵的,虽然我们可以利用一些资源。但绝大多数是英文版,而且对操作系统的兼容性有限制。若是要在中学全面推广GIS教育,则必须开发专门用于中学地理教学的国产GIS软件。北京超图公司与人民教育音像出版社联合开发的<超级地图>,价格是一般学生都能接受的。
硬件方面,有条件配备多媒体教室或网络教室的学校,一般都能满足中学GIS教育需要。便在目前的网速下,显示的速度还是会受到很大的限制,(3)师资培训问题
我国滑坡灾害分布广泛且发生频繁,提高滑坡研究水平对于防灾减灾具有重要的意义.遥感技术和地理信息系统在滑坡研究领域逐步得到了广泛应用.文章介绍了遥感技术和地理信息系统在滑坡调查、滑坡危险度区划、滑坡稳定性计算分析以及滑坡动态监测方面的应用情况.
作 者:王志旺 李端有 WANG Zhi-wang LI Duan-you 作者单位:王志旺,WANG Zhi-wang(中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,武汉,430074;长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010)
李端有,LI Duan-you(长江科学院,水利部岩土力学与工程重点实验室,武汉,430010)
刊 名:长江科学院院报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF YANGTZE RIVER SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE 年,卷(期): 22(6) 分类号:V556 TV698.1 关键词:滑坡 遥感技术 地理信息系统
摘 要:烤烟种植的土地适宜性评价是针对烤烟作物在特定地域种植的适宜程度作出的结论性评价。笔者以湖南省安仁县为研究区域,将GIS技术和模糊综合评判法相结合,进行烤烟种植的土地适宜性评价。研究表明,区划结果与目前安仁县的植烟布局实际情况基本吻合,该方法可作为县域尺度精准适宜性评价的一种重要方法。
关键词:适宜性评价;GIS;模糊综合评判法;县域
中图分类号:S572 文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.008
Abstract: Land suitability assessment of tobacco-planting is a conclusion for adaptability-degree of tobacco planting in specific area. The combination of GIS and fuzzy comprehensive evaluation was applied to study the land suitability of Anren county. The results conformed to tobacco planting status of Anren county, so the method of evaluation can be used to accurate land suitability assessment at county scale.
Key words: land suitability assessment; GIS; fuzzy comprehensive evaluation; county scale
烤烟种植的土地适宜性评价是针对烤烟作物在特定地域种植的适宜程度作出的结论性评价。对烤烟作物在具体地域上能否适宜生长作出定性、定量和定位的评价,是区域烤烟作物种植布局的重要依据。其基本原理是以土地自然要素作为评价因子,采用科学方法和综合分析土地各构成要素对烤烟生长的适应性与限制性,以此反映土地对烤烟生长的适宜程度、质量高低及其限制强度,从而对烤烟种植适宜性进行分类定级。
目前,国内学者从不同角度对土地适宜性评价进行了诸多有益的研究[1-4]。从研究尺度来看,主要集中在省级和市级层面,在县级区域或更小区域的研究甚少,研究成果的指导性有限,需要进一步进行精细化研究。研究方法而言,有关数据量化处理,大多指标由专家分区间赋分,难以保证研究过程的客观性。
本研究以安仁县为例,从县域尺度,以最小耕地图斑为评价单元,采用GIS技术和模糊综合评判法相结合的研究方法,根据烤烟正常生长对立地条件的要求以及县域耕地资源的属性和优势等进行烤烟种植的土地适宜性评价。以期为区域的烤烟种植布局不断优化和现代烟草农业发展提供科学依据,为领导决策提供科学支撑,为烟叶管理者实现烟叶管理信息化现代化提供坚实基础。同时,为其他县域的烤烟种植土地适宜性评价提供参考和借鉴。
1 研究区域概况
安仁县位于湖南省的东南部,郴州地区的东北角,东与茶陵、陵县交界,南与资兴、永兴接壤,东与攸县、衡东毗邻,西与衡南、耒阳相连,四邻八县。地理坐标:北纬26°17′~26°50′,东经113°5′~113°36′之间,南北相距约80 km,东西横跨约30 km。全县共辖6个镇、15个乡。国土总面积为146 115 hm2,其中耕地面积为30 793 hm2,2013年,全县种植烤烟2 723.87 hm2。
2 烤烟种植土地适宜性评价
以土地适宜性评价理论做指导,以GIS为技术平台,构建适宜性评价指标体系,运用层次分析法确定各因子的权重。采用模糊综合评价法和加权指数求和法计算各评价单元综合分值。运用等距法划分烤烟种植的土地适宜性级别,得到适宜性评价等级图[5]。
其中关键步骤包括空间数据的获得,采用地块法从土地利用现状图中提取耕地图斑作为评价单元。属性数据的录入,通过图斑ID号关键字段,将属性数据(excel格式)与空间数据连接。
2.1 参评因子的选取原则
为确保评价结果的合理性和科学性,本研究综合考虑烤烟的生态特点、立地条件和管理条件,遵循主导性、区域分异性、可操作性和实际性等原则,筛选参评因子[6]。
2.2 评价体系构建
根据上述因子筛选原则,结合烤烟的一般生长要求,立足区域烤烟生长实际情况,参考中国烟草种植区划和湖南烟草种植区划中采用的评价指标,进行因子筛选。最终提取了3类12个评价因子。评价体系由土壤条件(耕层厚度、质地、有机质、pH值、碱解氮、有效磷、速效钾)、立地条件(地貌、坡度)和管理条件(排涝排潜能力、农田基础设施)构成(表1)。
2.3 因子权重确定
农作物土地适宜性评价中,需要根据各参评因子对适宜性的贡献确定权重。本研究采用专家咨询法和层次分析法(AHP)来确定各参评因子的权重。AHP是一种系统分析方法,通过定性方法评价后进行定量确定各因素的相对重要性。该方法是将专家经验思维数量化,来检验决策者判断的一致性,有利于实现较为准确的定量化评价[7](表3)。
2.4 评价因子属性数据标准化
生态系统内各要素与生态适宜性存在极为复杂的关系。而土地适宜性评价也有较多的模糊性和不严格的概念[6]。为此,本研究引入模糊数学,对烤烟种植的土地适宜性评价采用模糊评价方法来确定。
该方法在处理不确定性、非线性复杂系统方面具有优势,已被广泛应用于不同的农业领域[8-10],并取得了良好的成果。由于影响烟草的品质和产量的因素众多,且因素之间具有明显的不确定性和不精确性。因此,这一特征决定了模糊评价法在烤烟的土地适宜性综合评价中的适用性。在模糊数学中,一个评价因素指标实测值属于某一级别的程度称为隶属度,其值在0~1之间,越接近1,隶属于这一级别的程度就越大。这样,每给一个评价因素指标实测值,就对应一个隶属度,我们把这种对应关系称为隶属函数[11]。抛物线型、升梯型、降梯型和散点型为常用的4种隶属函数类型。
借鉴相关研究成果[12],结合专家经验法和理论分析确定各参评因子隶属函数,使土地适宜性指标的原始数据转换为0.1~1的数值。
隶属函数为抛物线型,函数表达式为:
隶属函数为升梯型,函数表达式为:
隶属函数为降梯型,函数表达式为:
隶属函数为散点型,函数表达式为:
已有研究表明[13],植烟土壤的pH值、有机质、碱解氮等指标的隶属函数为抛物线型。植烟土壤耕层厚度、有效磷、速效钾含量的隶属函数为升梯型;坡度在一定的范围内与烟草产质量成负相关,隶属函数为降梯型。各因子的隶属函数拐点如表4所示。
质地、地貌、排涝排潜能力、灌溉能力、农田基础设施属于散点型评价因子,其隶属度根据专家经验直接进行赋值(表5)。
3 评价结果
采用等间距法划分适宜性级别,把(0.50,0.60]分为不适宜级别,(0.60,0.70]分为次适宜级别,(0.70,0.80]分为适宜级别,(0.80,0.90]分为最适宜级别。全县最适宜区为3 576 hm2,占全区的13%,主要分布在安平镇、永乐江镇、龙海镇、牌楼乡、平背乡、华王乡、渡口乡、坪上乡、竹山乡等乡镇。适宜区为18 582 hm2,占全区的66%,主要分布于永乐江镇、牌楼乡、安平镇、渡口乡、龙海镇等乡镇。次适宜区5 481 hm2,占全区的19%,不适宜区很小,仅占全区的2%。
4 结 语
选取耕层厚度、质地、pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、地貌、坡度、排涝排潜能力、灌溉能力、农田基础设施等12个指标进行烤烟种植的土地适宜性评价,其区划结果与目前安仁县植烟布局的实际情况基本吻合。
基于GIS平台,利用土地利用现状图进行空间分析,以最小耕地图斑为评价单元,实现了小区域的精准烟草种植区划,可满足选择最佳植烟区域的需要。评价结果客观反映了烟草可种植区域,对指导烟草布局提供了科学支撑。
遵循生态指标的模糊性特点,通过对各类指标进行量化,提高了综合评判的准确性。研究表明,模糊综合评判法进行烤烟种植的土地适宜性评价是科学且可行的。该方法中,隶属函数的构建、拐点的设置、权重的确定是关键所在,它们将严重影响评价结果。
适宜性级别的划分方法通常有3种:等间距法、数轴法、总分值频率曲线法[12,14]。不同级别划分方法的运用,得到的评价结果会有一定出入。
从烤烟种植的土地适宜性评价图上显示,各适宜区图斑较为集中连片,但仍然存在插花式的图斑。由于此类图斑的综合分值可能出在分界线附近,导致区域分布有突变的现象。如何使适宜区更具地域差异性,适宜区之间平稳过渡,是今后研究中需要进一步解决的问题。
此评价方法可以拓展运用到其他农作物种植的土地适宜性评价当中。根据各类农作物生理生态特性,综合考虑气候因子以及经济因素(交通便利度、与当地产业发展相关度)、社会因素(劳动力分布情况、种植作物的积极性)、技术因素(相关技术推广程度)、市场因素(市场竞争力)等,选择参评因子,构建隶属函数和不同农作物种植的土地适宜性评价数据模型,从而建设区域型农作物种植适宜性数据库。这一新课题的开展将推动农业信息化的进程,为当地种植业的布局提供科学依据。
参考文献:
[1] 邵岩,周清明,黄成江,等.云南烟区土壤磷素含量与分布[J].湖南农业大学学报,2007,33(4):423-426.
[2] 陆魁东,黄晚华,肖汉乾,等.气候因子小网格化技术在湖南烟草种植区划中的应用[J].生态学杂志,2008,27(2):290-294.
[3] 莫静静,刘国顺,叶协锋,等.基于GIS和AHP的南阳市烟草种植生态适宜性评价[J].河南农业大学学报,2009,43(3):331-334,348.
[4] 叶协锋,李亚娟,刘国顺,等.GIS支持下的植烟土壤肥力适宜性评价——以河南省许昌市为例[J].农机化研究,2007(2):47-49.
[5] 唐磊,贾树海,张安,等.基于GIS的特色经济作物土地适宜性评价及布局研究——以沈阳市东陵区为例[J].沈阳农业大学学报,2013,44(1):63-68.
[6] 叶协峰.河南烟草种植生态适宜性区划[D].杨凌:西北农林科技大学,2011.
[7] 刘英,朱雅玲,刘强,等.我国烟叶产区布局优化研究进展[J].湖南农业科学,2014(2):82-84.
[8] 何小亚.烟草种植土地适宜性评价方法及综合应用[J].北京农业,2013(5):12-13.
[9] 王洪云,陈爱国,赵国明,等.云南大理州烤烟生态适宜性评价[J].中国农学通报,2012,28(28):280-285.
[10] 卢恩双,孙全敏,梁晓茹.作物生态适宜性模糊综合评判中权重矩阵量化方法及其应用[J].数学的实践与认识,2004,34(6):70-76.
[11] 梁朝仪.土地评价[M].郑州:河南科学技术出版社,1992:256-264.
[12] 吴克宁,杨杨,吕巧灵.模糊综合评判在烟草生态适宜性评价中的应用[J].土壤通报,2007,38(4):631-633.
[13] 陈海,刘国顺,刘大双,等.GIS支持下的河南省烟草生态适宜性综合评价[J].中国农业科学,2009,42(7):2 425-2 433.
1 RS在土地整理工作中的应用
早期土地整理工作中使用的基础图件为数年前的土地利用现状图,土地利用变化数据则使用土地变更调查数据,土地利用现状图的比例尺为1:10000,而土地整理规划设计时常需放大到1:5000-l:2000,所以,受客观条件和主观因素的限制,早期土地整理规划和设计的精度较低[3]。
遥感技术在土地资源调查和土地利用变化动态监测上已有大量成功的经验。随着高分辨率遥感影像的普遍应用以及遥感数字影像分类技术的发展,设计人员可以直接在计算机上进行遥感影像的人工目识判读,即在对高分辨率遥感影像进行边缘匹配、拼接、数据压缩和图像增强等预处理过程后,通过人工目识解译,根据屏幕栅格影像中各地类的色调、形状、阴影、纹理、位置、大小等特征直接沿影像特征的边缘准确勾划出地类界线[4]。解译的结果可以直接录入地理信息系统中,使工作效率大大提高。跟以往土地利用现状信息提取方法相比,这一技术方法具有周期短、精度高、可操作性强、信息更新和提取速度快等特点,是未来的土地资源信息获取、提取、分析和更新发展的主要方向之一。
对于土地整理,利用高分辨率遥感影像,辅以其他背景资料,通过目识解译,便可将现状土地利用信息快速准确地提取出来,并能较高质量地绘制1:5000-1:2000的土地利用现状图,为土地整理提供基础资料。
2 GIS在土地整理工作中的应用
2.1 建立土地利用信息数据库
土地整理工作需要全面及时地掌握土地资源环境的基本状况,这就需要有能够快速获取土地利用的数量、质量、权属、利用状况和各地类的空间分布,以及土地动态变化的信息和趋势的技术手段。GIS支持多种图形及属性数据输入方法,对图形数据根据,一般可分为手工矢量化、半自动矢量化、自动矢量化等方法;而对属性数据,一般采用手工输入的方法。通过对遥感影像的目视判读,利用GIS提取地物信息,形成点、线、面的矢量数据组织,构建土地利用信息数据库,对整理前后的土地利用状况和各地类面积能自动量算和分析,大大提高了土地整理的工作效率。
2.2 GIS在土地整理规划中的应用
土地整理规划的编制、审批和实施涉及大量图件、指标等空间数据,同时,规划的管理、实施、监测,规划成果的存储、查询和共享使用也要求利用地理信息系统的现代化技术解决。GIS技术可以对土地整理规划编制和实施过程中的数据进行采集、分析、查询、管理、输出及更新,为高质量、高效率、高水平地完成土地整理规划的编制、项目管理和实施监测工作提供了可靠的保障。
GIS可以提供以下规划方面的应用:(1)规划辅助编制。将协助设计人员拟定规划供选方案,测算潜力,进行方案调整修改、图件编制。(2)规划成果管理。主要完成规划成果的管理,如图件和文档成果管理。(3)规划实施管理。主要对规划的年度执行情况及项目的实施进行管理,如年度计划管理、项目动态管理、建设用地管理等。(4)规划专题分析。完成规划编制中的专题研究及规划实施中的专题统计,如计划执行分析、规划实施分析、土地利用分析等[3]。
2.3 土地整理工程量计算
在土地整理项目中,需要对土地进行平整,传统计算填挖土方量的方法,采用现场施测,即先利用经纬仪和皮尺布设方格网,打定距桩,方格网边长需根据地形情况而定。各桩点的地面高程则采用平面水准测量方法施测。由于各种客观条件的限制,传统作业方式不仅工作量大,工作效率低,而且误差较大[5]。如果利用GIS的数字高程模型(DEM)辅助计算,则将大大提高计算的精度和工作效率的连续函数。对于土地平整中所需建立的数字高程模型,GIS软件只需用户输入离散点的三维坐标值,系统则自动构建DEM。有了数字高程模型,GIS还可自动构建规则网格,用户可根据需要自定义网格距离的大小,这样可以方便地计算出每个规则网格内设计田块的填挖平衡高程,有坡度地块的平均设计高程及其填挖土方量。
2.4 GIS在土地整理环境影响评价中的应用
GIS在土地整理生态环境影响定量评价、土地质量等级评价、土地产值评价等应用方面发挥了重要作用。GIS在环境影响评价中的最大优势就是能够将空间数据处理与专业评价模型进行有机整合,进行基于地理空间位置的分析与评价,实现其动态、连续、准确的监测、评价,并以图文一体化的方式显示。由于这一优势,使得GIS在土地整理环境影响评价中得到广泛应用。
2.5 GIS在信息化管理中的应用
土地整理项目完成后如何进行高效的管理是当前面临的重要难题。目前的项目管理主要还停留在项目规划图纸和手工操作层面上。通用管理信息系统无法对土地整理项目的空间位置进行精确定位管理,而GIS技术能管理空间图形和属性数据,并且具备图形属性双向查询的能力,这为建立具有空间位置信息的土地整理项目信息系统提供了强大的技术支持。
4 结束语
土地整理是一项系统工程,要实现这项复杂的工程离不开高新技术的支持。RS、GIS技术以其强大的功能和良好的适应性在土地整理工作中得到了广泛应用,提供了强大的技术支持,并取得了良好的效果。如何发挥RS、GIS技术的优势,使其更好地应用于土地整理工作服务,值得进一步研究和应用。
摘要:随着计算机技术的发展与应用,遥感技术和地理信息系统技术凭借着强大的空间分析功能和地理信息数据管理功能,已经广泛应用于国土资源开发管理领域。结合RS、GIS在土地整理工作中的作用和特点,对其在土地整理工作中的应用进行了初步的探讨。
关键词:RS,GIS,土地整理
参考文献
[1]高向军.土地核理理论与实践[M].北京:地质出版社,2003.
[2]陈述彭.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999.
[3]聂宜民,宋子秋,董晓声,等.基层土地开发整理规划及管理系统的设计与实践[J].农业工程学报,2004,20(1):311-314.
[4]冯秀丽,王坷,施拥军,等.基于遥感的土地整理研究[J].科技通报,2006(.3):39-44.
基于GIS的土地利用类型分形维数及稳定性研究-以滇池流域为例
摘要:应用GIS技术及分形理论,以云南省滇池流域为研究区,将土地利用类型划分为5类:耕地、林地、草地、水域及城乡工矿居民用地,并进行各土地利用类型图斑分形维数分析.结果表明:土地利用类型的分布具有分形结构,各土地利用类型分维值介于1.09~1.35之间,总分维值1.146.根据分维值对各土地利用类型稳定性排序:林地>草地>耕地>水域>城乡工矿居民用地.若不考虑水域影响,稳定性指数均介于0.2~0.5之间的土地利用类型面积占研究区土地总面积的`80.18%,总体稳定性良好.说明在人为规划影响下,滇池流域土地利用总的发展比较稳定,人为因素、人工措施的实施比较合理.分维值能较好反映各土地利用类型复杂程度及稳定性.作 者:王璐璐 张征 李坚 牟向玉 Wang Lulu Zhang Zheng Li Jian Mu Xiangyu 作者单位:北京林业大学,环境科学与工程学院,北京,100083期 刊:环境科学与管理 Journal:ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT年,卷(期):,35(3)分类号:X87关键词:土地利用类型 分形 分维 滇池
GIS在四川城市环境地质调查评价中的应用
将GIS应用于四川城市环境地质调查评价,建立一套完整的标准,指导全省21城市的数据库建设工作.在数据库的基础上利用MAPGIS二次开发平台,集成四川城市环境地质问题调查评价信息系统,供地方政府和各级管理机构使用.
作 者:游丽君 宋云 马晓波 江煜 YOU Li-jun SONG Yun MA Xiao-bo JIANG Yu 作者单位:四川省遥感中心,成都,610081刊 名:四川地质学报英文刊名:ACTA GEOLOGICA SICHUAN年,卷(期):28(3)分类号:X141 TP75关键词:GIS 城市环境地质 四川城市
土地登记信息系统建设是地籍管理发展规划构建统一的土地管理基础平台的重要内容, 是按照统一规范的原则, 开发应用统一标准软件。以县级土地登记结果为基础, 建立自上而下的、统一的土地登记管理体系, 实现土地产权登记信息的异地查询、信息共享、逐级汇总和分析。
2 系统建设需求分析
2.1 数据需求分析
土地登记最终结果以土地登记簿 (卡) 记载的内容为准。根据用地情况统计和土地登记公开查询的实际需要, 依据土地登记簿 (卡) 记载的内容, 设定宗地号、土地权利人名称、土地坐落、土地权利类型、宗地变化情况、宗地面积、土地用途、批准日期、土地证号、备注等内容作为汇交的土地登记结果。
2.2 系统性能需求
充分利用C/S和B/S结构的优点, 按地籍业务功能和流程特点, 划分整个系统为基于C/S结构和基于B/S结构的系统, 构建一个集地籍数据录入、数据编辑、土地登记结果汇交、数据统计、地籍信息发布于一体的地籍信息系统。
系统开发采用动态表单技术, 通过该技术实现强大的可视化桌面配置功能。操作如同Excel设置一样方便, 即使土地登记规则、表单、报表发生变化, 用户也可以方便地进行相应配置。
3 系统功能设计
3.1 土地登记结果信息系统
土地登记结果信息系统, 具有对土地登记数据、结果数据进行录入、检查、维护、统计和输出等功能, 主要组成部分如下。
3.1.1 数据录入子系统
完成土地登记数据维护与查询工作。该系统设置土地数据维护功能, 包括重置土地登记数据生成时间、增加、修改、删除、清空、查询、数据接口、打印等功能;查询功能, 查询某地级市下面的某区、县或者县级市土地记录信息。
3.1.2 报表输出子系统
报表输出子系统以Excel表格形式输出登录行政区权限下属行政区域所有宗地信息 (如果是区县级权限登录系统就只输出该区县地区宗地信息) 。
3.1.3 逐级汇总子系统
逐级汇总子系统实现上级单位对下级单位的所有成果表的逐级汇总。可以选择汇总级别, 省级单位可以以市、县级进行汇总, 市级可以以县级进行汇总, 县级可以对乡镇级进行汇总。
3.1.4 上报接收子系统
将登录行政区域权限下土地记录宗地信息打包存储。并且能接收对应登录权限行政区域下增量包。上报并能接受各地级市或者其下的某区、县或者县级市当前季度宗地信息。
3.1.5 数据管理子系统
对各行政区省、市、县宗地数据进行管理, 包括数据备份、数据恢复、清空数据、选择性删除数据和导出全部成果表。
3.1.6 字典管理子系统
对系统行政区划中的各类字典进行添加、修改、删除等操作。字典主要包括:行政区划字典、土地权利类型字典、土地用途类型字典、老土地用途类型字典、土地变更类型字典、土地证书情况类型字典。
3.2 土地登记结果公开查询系统建设
公开查询模式采用B/S模式进行公开查询, 通过计算机网络发布土地登记结果等信息, 使土地信息公开化, 更好地向社会提供有关土地登记结果、原始登记资料等信息查询服务。
土地登记结果公开查询系统流程为:进入土地登记结果公开查询系统主界面, 填写相关资料, 并向工作人员说明申请人类别;由经办人交分管领导审核, 确定是否可以进行查询;进入土地查询界面, 选择要查询的权利人名称和土地证号;最后显示查询出的土地信息。
4 努力方向
土地登记体系是一项技术性、政策法律性、实效性都很强的工作。展望未来, 我们还有很多地方需要努力。
根据实践中产生的问题及时完善相关政策措施。随着我国经济的快速发展, 用地需求愈加旺盛, 土地使用权流转频繁发生。因此制定出台相关政策措施对加强土地登记体系建设、规范土地登记行为、提高土地登记质量具有十分重要的理论意义和实践作用。
土地登记体系与二次土地调查相结合。第二次土地调查成果在土地承包经营权登记发证中的深化应用, 可推进国有土地使用权、集体土地所有权、宅基地使用权、土地承包经营权、林权等登记资料的统一管理, 构建各类土地登记资料汇交、管理和共享机制。在此基础上完善土地登记各项制度, 对土地登记的公开查询进行适量收费, 实现地籍的产业化。
积极研究土地登记体系的机制和方法。在确保数据真实性的基础上, 增加相关分析功能, 以进一步增强登记系统的科学性和实用性。同时, 通过土地登记体系建设来规范土地登记, 建立相应的服务机构, 完善服务制度以及培养专门土地登记人员, 推广并建立统一完善的土地登记体系, 方便以后管理。
摘要:国土资源管理部门利用GIS、InternetIntranet等技术建立基于地籍信息数据的土地登记信息系统, 向社会提供有关宗地分布、分类面积统计、权属、用地情况与需求预测分析等信息, 使土地管理工作能高效、快捷地完成, 更好地为个人和社会服务。
关键词:国土资源管理,GIS技术,土地登记信息系统
参考文献
关键词:GIS技术;地籍测绘;应用
随着我国地理项目发展的增速,相应的地理测绘队伍开始不断的开发和研究不同领域的基本地理结构,为了推进更加现代化的测绘建设,相应的测绘人员要及时的收集相应的信息,并且建立有效的信息收集机制,才能保证整体地籍测绘项目的顺利运行。而近几年,GIS技术脱颖而出,在计算机技术的辅助下,实现了整体技术参数和数据结构的有效优化。
一、GIS技术的内涵概述
科技的进步以及计算机项目的逐步发展,为相应的管理项目提供了便利的条件和运行环境,在实际地籍测绘管理项目中,利用GIS技术能实现最优化的信息管理。GIS技术是G eographic In fo ation sy stem的缩写,也称为地理信息系统,代表的是地理信息技术的一个方面,是一种特定的空间信息系统,主要利用计算机系统进行相应项目的处理,并且有效的融合计算机硬件、软件,对地球表层空间中的相应地理信息进行及时的运算、分析以及处理,从而建立相应的信息网络。
二、GIS技术在地籍测绘中应用的时代必然性
在新时期运行GIS技术,不仅顺应了时代的发展趋势,也进一步验证了信息技术和地理测绘工作融合的必要性。其一,地籍测绘项目中运行GIS技术是对传统地籍管理技术的革新。在传统地籍测绘项目中,要经过人手测绘和信息人工收集整理,相应的管理措施也不能得到有效的更新,在测绘项目运行过程中,相应的测绘参数测量也存在收集不准的问题,不仅浪费了大量的人力物力,也一定程度上对测绘工作的准确性产生了一定的影响。而将GIS技术运用在地籍测绘过程中,对于整体测绘工作的推进来说,能有效的升级相应测绘工程的精度和进度,并且使整体测绘工作的操作体系更加的完整。其二,在实际地籍测绘工作中利用GIS技术,能使整体项目实现高效科学的发展。GIS技术是高科技复合型技术,主要利用的就是发达的计算机科学,对测绘信息进行集中的汇总和梳理,从而建造适合于相应工程项目的数据库,保证整体信息的实用性更强,并且在建立相应测绘数据分析机制的同时,能实现整体工作项目的高效推进,真正实现科学化管理,实效性发展的地籍测绘工作。
三、GIS技术在地籍测绘中应用路径分析
(一)地籍测绘信息化管理
随着技术的进步和经济的发展,任何项目想提升整体市场竞争力,就要建立相应的信息化管理模式,实现人工向智能化的转变,而在地籍测绘项目中运行GIS技术,也是为了进一步促进整体管理机制的進一步落实.保证整体测绘工作都在信息化管理模型中顺利推进。在实际的地理测绘项目运行过程中,相应的管理人员利用GIS技术,进行有效信息的筛选和留存,保证计算机系统能针对相应的问题建立必要的资源参考,并且利用地理信息系统技术对整体测绘数据和信息进行有效的存储和分析,从而得出相应的测绘分析。在地籍测绘项目中,计算机平台的应用就是为了健全完整相应的地理测绘工作,通过测绘数据的分析,真正建立有效的测绘结构。
(二)地籍测绘数据库建立
在实际的地籍测绘工作中,相关人员要收集海量的数据,传统运行模式下,分类和汇总的工作都是人工进行,而GIS技术能很好的解决相应的信息处理问题,集中优化汇总和收集相应的测绘数据,建立针对性强的测绘数据库。并且在实际GIS技术运行过程中,相应的管理人员也可以辅助利用RS管理系统,真正建立优化的项目分析结构,保证测绘信息收集的高速有效。另外,GIS系统也为地籍测绘项目提供了数据显示的优先权,保证相应工作人员能在测绘工作运行过程中收集第一手的准确信息,并且在数据库中科学化的提取相应的地理测绘信息。地籍测绘技术运行的过程中,相关人员会面临大量的数据和信息,只有保证相应技术的准确性和实效性,才能建立相应的数据分析库,并且保证相应的测绘工作更加便利。
(三)地籍测绘网络系统建立
在实际的地籍测绘项目中,主要是利用相应项目技术进行整体结构和测绘工程的进一步推进,不仅能对相应的信息进行有效的收集,也能实现测绘信息的接收和传送,也有利于整体地籍测绘工程的进一步推进。信息的进步带动了相应的管控机制,能实现地籍测绘技术的全球共享,甚至保证测绘系统能建立有效的网络共享结构。另外,相关测绘人员不仅要进行有效的地籍测绘工作,还要保证相应管理机制的有效创新,并且建立整合的测绘信息网络系统,只有保证信息资源的充实和丰富,才能真正实现整体管理结构的优化运行,为地籍测绘工作的顺利推进提供有效的助力。
结束语:总而言之,在实际地籍测绘项目运行过程中,相关管理人员和测绘人员要保证对测绘信息进行有效的收集和整理,真正建立有效的项目分析和管控机制。只有实现地籍测绘工作的结构优化以及GIS技术的应用策略升级,才能高效助推整体地籍测绘工作的可持续发展。
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