我国土地调查评价信息化建设回顾与展望中国地质调查局.doc

我国土地调查评价信息化建设回忆与展望 中国土地勘测规划院 目前，我国土地资源形势十分严峻，因此，切实保护土地资源尽快提高土地调查评价信息化水平，变化老式国土资源管理工作方式，采用现代化技术手段，精确、迅速地掌握国土资源现实状况、潜力、变化规律和运用状况，科学规划、配置、合理开发运用国土资源，保证耕地总量动态平衡，实现国土资源决策、管理现代化和服务社会化，增进我国经济可持续发展和社会全面进步，是国土资源管理工作面临当务之急，也是必须实现战略目。搞好土地资源调查评价信息化既是目前经济发展需要，也是实现可持续发展重要保证，是事关全国大局和中华民族子孙后裔大问题。自八十年代中期，现代信息技术进入我国土地资源管理领域。通过20数年发展，现代信息技术在土地调查、监测和评价中得到广泛应用，有力地推进了我国土地调查监测和评价信息化发展，同步也使我国土地管理方式和内容发生了主线性变化。一、现代信息技术在土地调查监测与评价中得到广泛应用（一）遥感技术遥感作为一种高效获取信息手段，其蕴涵信息量丰富、全天候、信息获取周期短和多光谱特性，在我国土地资源调查监测工作中得到广泛应用。首先遥感技术在土地运用动态监测中发挥了重要作用。1996运用气象卫星遥感数据，对某些大中都市土地运用进行了监测，为国务院出台11号文提供了技术支持。1999年以来，开始采用高辨别率、多时段卫星数据，全面开展了国土资源运用动态遥感监测工作，并逐渐建立起全国土地遥感监测体系。通过对重点都市建设占用耕地等土地运用遥感动态监测，为加强土地管理工作提供了重要技术支撑。同步在-，应用TM 、ETM和SPOT数据监测环北京地区50个左右县资源与生态环境状况。另一方面，遥感技术在土地运用更新调查中得到广泛应用。土地运用变更调查重要以现势性航空、航天正射影像图和地形图为基础调查资料，在与原有土地运用现实状况图套合对比，并经实地调绘和补充调查，实现对土地运用现实状况更新。目前全国许多地方，为了配合新一轮土地运用总体规划修编，已经完毕和正在启动以遥感为重要数据源土地运用更新调查，深入推进了遥感技术在土地运用调查监测中广泛应用。第三，遥感技术在农村产权调查、都市集约运用潜力评价等工作中得到充足应用。在农村产权调查中运用航空和航天数据，节省了大量时间和人力，提高了成果精度，在大多数省份农村产权调查中得到广泛应用；在都市集约运用潜力评价和耕地后备资源调查评价中采用遥感数据辅助调查，获得了良好效果。从总体上，伴随遥感技术发展，高辨别率、高光谱遥感以及雷达影像应用于土地资源调查技术日趋成熟。近年来，根据国土资源大调查总体规定以及遥感技术发展水平，开始全面推进运用高辨别率卫星资料（SPOT52.5米遥感数据）开展土地运用动态遥感监测工作，采用了QUICKBIRD、IKONOS、SPOT-5 高辨别率卫星数据，对国家级开发区进行监测。在项目进展过程中，通过不停追踪新技术和新措施，促使遥感技术和手段从宏观化向微观化发展，应用水平也在向纵深化发展。同步为了探索高光谱数据在土地动态监测中应用潜力，国土资源部开展高光谱在土地动态遥感监测中试验研究。该研究以成像光谱数据为重要遥感信息源，在既有土地动态遥感监测技术、措施、流程基础上，通过成像光谱技术在土地动态监测中应用研究，形成一套具有较高自动化和定量化程度土地动态遥感监测技术流程，为国土资源大调查和土地资源管理提供先进技术手段。（二）全球定位系统（GPS）我国GPS技术研究起步于80年代，进入90年代后来，GPS技术研究、开发和应用获得了长足进展。伴随差分GPS技术发展和局部区域差分GPS系统逐渐建立，已获得较为理想实时定位精度（米级）。GPS具有定位高度灵活性和高精度、迅速度、提供3维坐标、全天候作业、操作简便以及全球持续覆盖等特点,已成为获取现势空间数据重要手段,也广泛应用于土地资源调查和空间定位数据采集。我国土地工作者通过数年试验研究,总结出一套适合于土地变更调查(检查、抽查)、地籍调查工作流程。GPS通过选择合适GPS机型和测量模式, GPS测量精度可完全满足土地运用变更调查不一样应用层次精度规定。与常规土地变更调查相比,应用GPS技术进行土地变更调查可提高调查精度和效率,节省人力、物力,用于土地变更调查经济上完全可行。GPS测量具有迅速、精度高、无需通视、可全天候作业和测量操作简朴等长处,效率和精度优于老式措施。此外, GPS测量数据可直接进入GIS系统,防止了老式措施多次转绘、清绘带来误差。伴随GPS和计算机技术发展，基于掌上电脑（PDA）和GPS硬件集成系统在土地野外调查中展现出良好发展态势。运用PDA可满足野外土地变更调查数据存贮及持续工作规定，通过注入PDA土地变更调查软件可实现土地运用图件实时更新；同步，将GPS卡与数码摄像头(DC)集成到PDA上，运用GPS实现变更图斑测量，处理变更区域大、形状不规则，周围没有明显地物或控制点状况下需要布设导线控制点进行补测问题；运用DC对野外实景进行拍摄，可替代野外人工绘制草图工作。（三）地理信息系统（GIS）我国GIS技术研究工作起步于70年代初期，80年代进入应用试验阶段，期间重要是借鉴国外GIS应用经验，采用国外GIS软件。90年代国内某些科研机构和院校也开始结合国内GIS需求，从引进、消化、吸取起步，着手开发GIS软件，目前国产GIS软件占据国内市场已到达近30%。由于土地调查监测评价数据空间性，在信息化过程中，需要进行空间数据输入、处理、管理和输出，必须借助GIS技术才可以实现。伴随GIS技术成熟和发展，八十年代末，九十年代初基于不一样GIS平台多种类型和不一样尺度土地运用数据库建设相继启动。通过十几年努力，对土地运用空间和属性数据描述、分析和体现输出土地运用数据库建设已经成为土地资源基础数据库重要构成部分，成为各级政府对土地资源保护、合理开发运用和科学管理倍加关注基础工作。土地运用数据库建设在此后几年中将向着数据原则化，程序规范化、更新制度化、平台网络化、系统集成化、服务社会化方向发展。 （四）“3S”集成技术GIS、RS和GPS三者集成运用，构成为整体、实时和动态对地观测、分析和应用运行系统，提高了GIS应用效率。目前伴随3S技术日益成熟，3S集成技术在土地调查监测数据野采集、处理和数据产品生成中，展现着强大生命力，在土地运用更新调查、土地运用动态监测中体现出良好应用前景。例如土地变更调查现代3S技术集成运用示范项目通过2年努力，实现了土地变更调查信息实时、迅速、高精度采集和处理，处理了老式调查措施工作量大、劳动强度大、工作效率低、精度低问题，使得土地调查工作量和劳动强度大大减少，工作效率和调查精度大大提高。（五）数据处理与提取技术伴随RS和GIS技术在土地调查监测评价中广泛应用，基于遥感土地调查监测数据处理和提取技术也日趋完善。首先在计算机识别土地运用变化信息中发展了“基于土地运用图斑单元变化自动检测措施”，该措施是将土地运用图与遥感影像图相叠加，在土地运用图斑边界及其类别信息引导下，以完整图斑单元或像素为单位，按类别分层计算影像上待检测处影像特性值，按照设定鉴别规则，从知识库中选用土地运用数据上图斑类型对应遥感信息特性值进行比较判断，即可自动检测出变化区域。另一方面，通过数年土地运用动态遥感监测技术研究和实践，总结提出或发展了一系列可行土地运用变化信息自动提取措施。如差异主成分法、多波段主成分变换法、主成分差异法、分类后比较法、异常光谱检测法等。（六）海量数据存储技术我国在历年土地调查监测和评价工作中，积淀并形成了海量土地资源调查数据。这些数据是国家空间基础设施重要构成部分，是进行国土资源管理和决策重要支撑。为了充足发挥海量土地调查监测评价数据在国土资源管理中基础作用，实现信息共享，前提是建立高效数据动态存储模式，而上述工作已经成为土地信息化重要内容之一。伴随计算机技术、数据库技术、网络技术，以及基于多源异构数据集成技术发展，数据集成和存储技术在土地调查数据动态存储和更新中得到广泛应用。 二、土地信息系统开发与应用展现出良好态势围绕服务土地管理工作需要，80年代后期到90年代，我国各地陆续开发了适合我国土地管理工作流程业务信息系统。1996年，原国家土地管理局组织了第一次土地管理信息系统软件测评。1998年，新组建国土资源部加大了对国土资源信息化建设投入力度，并于1999年启动了“数字国土工程”，该工程极大地带动和增进了多种土地管理业务系统开发和应用水平。根据土地信息系统所波及管理业务范围，可大体将这些业务系统划分为综合性土地管理信息系统和多种专题业务应用系统；专题业务应用系统根据所波及业务范围可细分为地籍管理信息系统、地价监测评估信息系统、土地调查信息系统、建设用地管理信息系统、土地运用规划管理信息系统等。（一）综合性土地管理信息系统综合性土地管理信息系统是综合了大多数土地管理专题业务系统和平常行政办公业务系统（包括窗口办文系统）一类综合性业务应用系统。它将各项土地管理专题业务与平常管理、办公流程有机地结合起来，既提高了办公效率，也提高了决策科学性，在全国各地土地管理业务系统建设工作中受到普遍重视。这种系统大多数是以OA系统为基础，在同一平台上对多种专题业务应用系统进行集成。据不完全记录，目前，全国已经有约300个县市建立了集成程度不一样综合性业务系统。总地看来，由于省和部分地市技术、财力相对较强，业务系统在省级和地市级建设和应用水平相对较高。目前，多种综合管理信息系统发展面临重要问题是由于缺乏统一开发原则，系统自身难以集成；集成于一种系统内各个组件，与其他地方系统内类似组件，开发工具和原则也不一样样，也难以有效沟通。（二）地籍管理信息系统 地籍管理处在土地管理基础和关键地位，因此，在多种专题业务应用系统中，发展最迅速，目前相对成熟，应用水平相对较高。根据我国地籍管理工作特点，在地籍信息系统建设方面，城镇地籍信息系统建设速度较快，到已经有约300余个市县建立了城镇地籍信息系统，建成城镇信息系统近400个。但农村地籍信息系统建设尚处在试点阶段。从系统应用环境上看，我国地籍管理信息系统目前正处在由单机环境向网络环境发展阶段。从地籍管理信息系统原则化看，自10月国土资源部在试行城镇地籍数据库原则以来，地籍管理信息系统正在向统一原则前进，不过，由于种种原因，多种系统兼容性还优待深入提高。（三）地价监测评估信息系统 伴伴随我国土地市场发育和成熟，地价监测与评估信息系统作用越来越重要。1999年，中国土地勘测规划院筹办建立全国地价监测信息系统，通过几年发展和完善，监测都市从30多种省会都市、计划单列市发展到目前70多种都市，监测信息日益完善，监测信息公布周期越来越短，目前，已经到达可每月发一次全国土地价格监测汇报。地方层次上，广东、安徽、河北等省市地价监测系统运行较早地区监测技术和监测体系发展日趋成熟。目前，地价监测系统正朝着多功能集成、网络化服务、区域网络化信息共享和系统集成方向发展。重要功能包括基准地价评估，房地产价格评估，土地出让金评估，房地产价格信息管理、房地产价格征询服务等。不过，由于我国统一土地市场体系尚不十提成熟，全国范围基准地价体系尚未确立，全国地价监测系统集成需要在整个土地管理体制和机制改革改革过程中提高整合水平，提高信息共享水平；此外，在不停提高监测能力同步，地价评估和土地市场评估技术也需要深入提高；农用地和农村地价监测与评估工作比较微弱，农地评估系统建设与实际需求也有一定差距。（四）土地调查信息系统尽管我国土地调查发展较早，不过，与形成服务全流程调查信息系统规定尚有一定差距，目前，广泛应用重要是针对调查工作部分流程设计多种业务应用系统。其中，土地变更调查汇总系统发展较早、技术比较成熟是土地变更调查汇总系统，该系统已经在全国和全国绝大多数地区数据汇总工作中广泛应用。此外，各地和各部门根据实际工作需要，开发了不少土地调查变更信息系统，在实际工作中应用也比较广泛。伴随全国土地监测和调查工作开展，陆续开发了服务于土地运用调查数据定购系统、成果检查等信息系统。伴随3S技术和数据采集、处理技术进步，土地调查信息系统越来越重视土地运用现实状况/变更数据库、调查数据采集系统耦合，整合土地运用信息空间记录、查询、汇总、制图、制表、自动变更等多种工程和程序。（五）建设用地管理信息系统目前，国家级建设用地管理信息系统重要是批次用地报盘系统，可初步满足国家对建设用地信息管理审批、立案需求，网络化应用水平也需深入提高。地方各级土地管理部门在国家报盘系统基础上开发了某些建设用地管理信息系统。不过，总体上应用水平尚有待提高。查询建设用地宗案信息，记录建设用地分类数据，征地呈报件管理，地形图数据库管理，建设用地数据库管理等。（六）土地运用规划管理信息系统土地运用规划管理系统重要服务于辅助制定土地运用总体规划和专题规划。在国家层面上，结合规划修编工作，中国土地勘测规划院开发了土地运用规划辅助支持系统，目前已经进入试运行阶段。地方层面上，上海、浙江、广东、吉林、湖北、江苏等地先后开发了各自规划管理信息系统。不过，总来看，我国规划管理信息系统开发和应用相对较晚，尤其是规划成果应用于土地管理决策水平还需要深入提高。三、土地调查监测评价原则化建设获得明显进展原则化是信息化前提和基础。国土资源部历来十分重视与土地管理信息化有关原则化建设工作，自建部以来，尤其是自“数字国土”工程启动以来，先后制定和颁布了GB级原则3部，TD级原则11部，已通过发文试行，完毕草稿正在征求意见和正在编制过程中原则和规程到达50 多项，此外尚有大量管理性规定、规程在实际工作中普遍采用，相称数量基础性原则和规程编制正在开展前期研究工作。按照原则重要应用范围，可将这些原则分为土地资源管理通用原则、土地资源调查原则、土地资源评价原则、土地资源规划原则、土地资源运用与保护原则、土地资源市场管理原则、土地信息与数据库建设原则等七类原则（表1）。除表1所列已经颁布实行和试行原则、规范外，此外，尚有近20部左右原则、规范已进入完毕草案、征求意见阶段，或进入研制阶段，将在近期内颁布实行或试行。总地来说，我国已经初步形成了比较完备土地信息化规范体系，不过，在原则研发制定和实行过程中，也存在某些问题，突出表目前原则滞后，尤其是部分原则、规范修订工作赶不上形势变化;缺乏对原则进行解释技术性规范，导致应用中不一样单位对同一原则产生理解偏差，这也是目前部分应用系统和软件可移植性差原因之一。表1 已颁布和发文试行原则、规程一览表原则分类原则名称土地资源管理通用原则土地基本术语(GB/T19231-)、土地分类原则（试行）、农用地分等规程（TD/T1004-）土地资源调查原则土地运用现实状况调查技术规程、土地运用现实状况调查地（市）级汇总技术规程（TD1993-02）、土地运用现实状况调查省级汇总技术规程（TD1993-03）、土地运用动态遥感监测规程 （TD/T1010-1999）、SPOT2.5m数字正射影像图制作技术规定、土地运用变更调查技术规程（试行）、图件更新检查验收规定（试行）、城镇地籍调查规程（TD 1001-93）、城镇变更地籍调查实行细则、土地登记规则（试行）、土地登记资料公开查询措施（试行）、建设项目用地勘测定界技术规程、集体土地所有权调查技术规定（试行）土地资源评价原则耕地后备资源调查评价技术规程、西部大开发土地资源调查评价技术规程、东部耕地后备资源调查评价技术规程、城镇土地分等定级规程（GB/T18507-）、城镇土地估价规程（GB/T18508-）、农用地定级规程（TD/T1005-）、农用地估价规程（TD/T1006-）土地资源规划原则县级土地运用总体规划编制技术规程（TD）、乡镇土地运用总体规划编制技术规程（试行）土地资源运用与保护原则土地整顿规划编制规程（TD/T1011-）、土地开发整顿项目规划设计规范（TD/T1012-）、土地开发整顿项目验收规范（TD/T1013-）土地资源市场管理原则土地市场调查技术规范、都市地价动态监测体系技术规范（试用）土地信息与数据库建设原则县级土地运用数据库原则（试行）、县级土地运用数据库技术规范（试行）、县级土地运用规划数据库原则（试行）、县级土地运用规划管理信息系统建设指南（试行）四、土地调查监测评价信息化人才队伍建设初具规模信息化人才是土地调查、监测、评价信息化基础。打造一支技术过硬、保障有力信息化技术队伍，既是土地专业化土地调查、监测、评价信息化保障，也是调查、监测、评价信息化目之一。我国各级土地管理部门历来非常重视人才培养，尤其是国土资源信息化纲要颁布和近些年来以“数字国土”工程为代表一大批重大工程实行，为我国各级土地管理部门培训了一大批土地资源调查、监测、评价信息化人才。据不完全记录，我国各级土地管理部门从事土地调查、监测和评价信息化各类人才目前大概有近15000人，已可初步满足目前土地调查、监测、评价信息化需要。不过，由于各地信息化人才不均衡，部分地区信息化人才匮乏问题仍是目前限制土地调查、监测、评价信息化重要瓶颈。信息化人才分布不均衡重要表目前国家、省、市级各部门技术人才相对丰富，基层土地管理部门信息化人才相对匮乏；发达地区人才相对丰富，广大西部和边远、落后地区人才相对匮乏；低等级信息人才相对丰富，高等级、专业化土地监测、调查、评价信息化人才相对匮乏等几种方面。尤其是既懂信息化、又懂土地管理专业需求专业型信息化人才缺乏，在地市级如下土地管理部门中比较突出，很有也许成为限制我国土地资源监测、调查和评价信息化事业深入发展瓶颈。五、土地监测调查评价信息化发展趋势伴随我国土地管理体制改革和社会主义土地市场改革深入和信息技术突飞猛进，伴随人们对土地资源认识水平不停提高，社会发展对土地管理技术改革提出新规定。温总理提出：“以信息化建设带动国土资源信息技术跨越式发展和国土资源管理方式主线转变”。，曾培炎同志提出实行“金土工程”，强调：“国土资源信息化大有可为。通过地上查、天上看、网上管，不放过对每一块土地监管”。伴随我国土地调查、监测、评价信息化深入发展，和信息技术在土地调查、监测、评价工作中广泛应用，我国土地调查、监测、评价信息化已发展到信息整合、系统集成、工具组件开发规范专业化阶段。（一）数据采集、处理和产品生成一体化技术 为了有力地支持土地管理，必须迅速精确获取土地运用变化信息。面对上述需求，发展可以普及数据采集、处理和产品生成一体化技术，已经成为土地调查监测评价信息化关键和主流方向之一。伴随计算机硬件技术、3S技术、数据处理技术、网络技术和数据存储技术迅速发展和日益成熟，为土地调查监测数据采集、处理和产品生成一体化技术发展奠定了技术基础。同步基于3S技术进行土地变更调查现代化技术措施体系建设示范、基于PDA土地运用变更和地籍测量野外数据采集系统研发和应用，以及掌上地理信息系统推广应用，为数据采集、处理和产品生成一体化技术发展奠定了实践基础。（二）土地调查监测数据集成与整合由于种种历史、技术和体制原因，土地基础信息不完整，质量不高和整合共享程度低是我国土地监测、调查、信息化向更高层次发展最重要限制原因。土地基础信息质量和完整性，需要通过对基础数据核算、充实深入提高和完善。基础信息整合和共享程度低，难认为大范围、高层次应用提供支持，则需要从原则体系建设、制度完善和体制改革方面加强领导和指导，规范数据整合程序与质量方面改善和提高。目前，国土资源部已经根据实际需要提出了实行“金土工程”提议，目前，已进入可行性论证阶段，该工程一种重要任务就是通过建立国家、省、市3级土地数据中心，建立实时、动态、完善土地数据更新和立案制度，建立完整、上下联动、互相共享基础信息中心，整合我国分散、孤立土地调查、监测、评价信息资源，支持我国大区域、跨区域、国家战略决策需要。（三）土地信息系统集成我国各地土地管理部门根据各自业务需要已经建立了不少业务应用系统，信息服务系统，有力地增进了我国土地管理事业发展。不过，这些系统大多处在分散、孤立状态，不仅区域间难以沟通和兼容，虽然同一单位内部不一样业务系统之间也存在一定系统兼容问题。我国土地管理试行中央领导下省级垂直管理制度，加强区域间和上下级之间多种业务应用系统沟通，提高中央对全国土地资源宏观管理能力已迫在眉睫。（四）系统开发规范专业化 系统集成化和专业化是土地调查、监测、评价信息化发展两个方向。系统开发规范专业化重要体目前服务于土地调查、监测、评价各环节工具组件、专用系统开发和设计上。尽管“3S”为主体现代信息技术在土地管理信息化过程中发挥了重要作用，不过，土地管理具有独特业务特点，伴随土地调查、监测信息化不停发展，和土地管理信息化规定提高，对多种专业工具和专业业务系统规定不停增长。另首先，在进行专用系统和工具开发过程中，为防止信息化前期系统开发过程中问题，多种专用工具和系统规范性规定也越来越受到重视。