试论高技术促进现代科学土地管理

试论高技术促进现代科学土地管理  
章磊 周星??
(国家基础地理信息中心，北京 100044)
［摘要］空间技术和信息技术等以科学最新成就为 基础的知识高度密集的新兴技术群，正迅速地影响着经济和社会的发展。本文简要论述卫星定位技术、航空和航天遥感技术、地理信息技术、计算机网络技术等空间科学技术、信息科学技术等高技术及其相互间的集成与融合是如何促进现代土地管理工作向着自动化、智能化、科学化、网络化和现代化的方向发展的。?
［关键词］高技术 土地管理 空间科学技术 信息科学技术
［分类号］P273

一、引言
    当代的科学革命和技术革命，使科学技术进入了大科学时代，以当代科学革命为基础的当代技术革命产生了高技术。高技术不以建立系统科学为主要目的，而以应用实用为标准；高技术使科研周期变短并向社会全面渗透；高技术不象传统工业尽可能地利用自然资料，而是一种无形资产，常常能推动形成新的产业以及推动产业结构进一步转向高级化。?
  马克思指出“土地是一切生产和存在的源泉”。由于土地自然供给的绝对性、土地的不动性、土地质量的差异性以及土地报酬的递减性等因素造成了土地经济供给的稀缺。而随着人口增长，资源枯竭，环境污染等全球性问题的出现，使得人类不得不在“人口—资源(土地)—粮食—能源—环境”的多源结构上，研究和解决人地关系问题，寻求人类社会经济发展与资源环境的协调平衡，实现可持续发展目标。?

二、影响现代土地管理工作的高技术?
  
1、空间科学技术?
  “空间信息技术是本世纪60年代兴起的一门新兴技术，目前主要包括遥感、地理信息系统和全球定位系统。作为一项综合性的技术，它是提高我国综合国力，实现四个现代化的一项战略性高技术”(徐冠华)。?
  
(1)卫星定位技术?
  目前运行的卫星定位系统主要有美国的GPS和俄罗斯的GLONASS。其中，由于GPS具有快速、 高精度定位、导航、测速和授时等方面的功能，已经在地球学科中得到了广泛的应用并引起了空间定位技术革命性的变化。随着差分GPS技术的发展，用GPS测定三维坐标的技术方法将 测绘定位技术从静态扩展到动态，从事后处理扩展到实时(或准实时)定位与导航。GPS的绝对和相对精度也发展到了米级、厘米级乃至亚毫米级。GPS作为一种全新的现代定位方法，已经逐步在越来越多的领域取代了常规光学和电子仪器，广泛应用于定位导航、资源勘探、测量以及科学研究等领域之中，在参与解决人类面临的减灾、环境、资源等问题中发挥了重要作用，产生了巨大的经济和社会效益。?
  
(2)航空与航天遥感技术?
  随着空间技术的飞速发展，遥感已从静态发展到动态，从区域发展到全球，从地表发展到太空。多传感器技术已经使遥感从光学遥感发展到热红外、微波遥感。遥感卫星的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率也已有了很大程度的提高。此外，小卫星群计划的推行，雷达卫星的成功研制等使得遥感出现了多时相特征。遥感信息的应用已从单一遥感资料向多时相、多数据源的融合，从静态分析向动态监测发展，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，为城市/郊区社会经济特征(如土地利用/土地覆盖、交通基础信息、公共事业信息、数字高程模型、能源需求和潜力、灾难应急反应等)和生物物理特征(如植被、 水、大气、土壤和岩石)等专题的空间信息获取提供了可能。?
  
(3)地理信息技术[HT6K]地理信息技术到底应纳入空间科学技术范畴还是信息科学技术范畴，学术界尚未明确，似乎纳入信息科学技术范畴更为合理。但考虑到“3S”技术已经成为约定，故本文作此安排。——作者?
  地理信息系统是将空间数据和属性数据一体化采集、存贮、管理、分析、应用和可视化的技术系统，具有空间数据分析、预测预报和辅助决策等功能。随着JAVA、虚拟现实、计算机网络等技术的发展，目前地理信息系统正从二维向多维动态发展，从单台套系统向网络发展，从简单向面向对象的矢栅一体化向复杂数据结构方向发展，应用领域也从政府部门到企业， 最终连向社会，进入家庭。地理信息技术作为空间数据管理的重要手段，是建立土地信息系统的技术关键，贯穿于土地信息获取、处理、管理和应用的全过程。?
  
2、信息科学技术?
  随着计算机、网络、通信技术的发展，信息高速公路的建设，国家空间数据基础设施以及“数字地球”战略的提出和推进，人类社会已经进入信息时代。?
  
(1)计算机技术?
  计算机是信息技术的核心，它同蒸气机一样，是一种相对先进的社会经济环境的产物，它导致了人类思维能力的飞跃，继而推动了新一轮全球经济社会的变革运动。自1945年第一台计算机诞生以来，计算机硬件、软件以及系统集成技术得到了飞速发展，目前仍以指数状的速度在不断发展着。计算技术在数据压缩、存储、数据库、网络等方面的发展，使得计算机系统正向智能化、集成化、综合化方向发展，极大地促进了社会和经济的进步。如计算机服务器技术的发展使科学计算和信息检索的效率大大提高；数据存贮技术、数据库技术可以支持对海量数据的存贮和快速检索；软件技术、组件技术可以满足将空间信息和非空间信息的混合管理及应用的复杂需求等。?
  
(2)网络技术?
  “19世纪是铁路的时代，20世纪是高速公路的时代，21世纪是信息网络的时代”。在信息需求的驱动下，人们努力将各自独立的计算机连在一起，构成各种各样的计算机网络，以达到共享计算机软件硬件资源和信息资源的目的。随着网络速度越来越快、网络带宽越来越宽，因特网也从研究试用(1968—1986)、科研应用(1986—1995)阶段向着商业化和立体化(1995—2010)方向发展。进入90年代后，计算机网络已经成为全球信息产业的基石，高度发展的计算机网际互连，为大范围的信息交流和资源共享带来了前所未有的良好环境。计算机网络的广泛使用，改变了传统意义上的时间与空间的概念，对社会各个领域(包括人们的生活)产生了变革性的影响，促进了社会向信息化的大步迈进。?
  
(3)数据通信技术?
  数据通信是50年代后期随着数字计算机的广泛应用而发展起来的，以信息技术和计算机技术为基础的新的通信方式。人们通过数字数据网DDN、综合业务数据网ISDN等方式，就能对图、文、声、像等各种信息进行准确、快速、方便的传输。通信技术与计算机网络技术的结合，极大地改变了硬件资源、软件资源和信息资源的利用效率，开辟了人类信息开发利用的新时期。目前，通信技术领域各种物理信道的通信技术和通信方式，如地面通信和卫星通信、有线通信和无线通信、铜缆通信和光纤通信等都有了很大发展，我国也正在加紧修筑适应现代通信发展的“金桥”。?
  “3S”技术与计算机通信网络技术的集成将构成一个整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统。借助于实时、长距离通信手段和计算机专家系统技术，可以将上述各种技术有机地、实时地集成为一体，使我们有可能对土地资源进行实时动态监测、综合分析评价和模拟预测、科学有效管理和决策，从而为解决土地问题，协调人地关系，提供强有力的技术支撑，为人类实现可持续土地利用发展作出应有的贡献。?

三、高技术对现代土地管理工作的影响?
  “科学技术是第一生产力”。科学技术贯穿于生产力的各要素之中，而且起着质的变革作用。现代土地管理就是要充分利用高技术，使土地资源得到科学合理的利用、开发、整治和保护，实现土地资源的永续利用与社会、经济、资源环境的协调发展，不断满足社会经济长期发展的需要，达到最佳的社会、资源环境和经济效益。?
  
1、信息获取手段自动化?
  随着人类进入信息社会，各类与土地相关的信息日趋膨胀，高技术促使人类获取土地信息手段的自动化并保证了信息的现势性、准确性和完整性。人们可以利用GPS定位技术代替常规的三角和导线测量等实现快速测量与定位；可以利用航空航天遥感技术，采集宏观现势性强的地表覆盖信息；可以利用GIS技术的采集功能，将各类现势、历史图文声像资料数字化； 可以把卫星遥感技术与GPS技术相结合，促进定位高速自动化和多维分析技术的实用化；可以利用GIS技术辅助遥感数据的解译与提取，提高遥感信息识别的精度和效率；可以利用计算机网络通信技术以及WebGIS技术，从其它政府部门、企业、个人等信息拥有者处及时获取 相关土地空间或属性信息，尤其是最新土地变更情况等。?
  
2、业务办公信息化?
  现代社会要求准确高效业务办公。实现该要求的方式之一就是利用网络通信及GIS技术，结合土地管理工作业务流程，建成一个系统内部联网的土地管理系统，和以土地规划管理、用地计划管理、土地审批管理、土地征用管理、土地登记管理、土地价格管理、土地监察管理、土地档案管理等为核心的集GIS与办公自动化为一体的图文办公信息系统，用于辅助日常业务办公，实现土地管理业务数据和图件资料的集成管理、联网图文查询以及项目联网办案。通过计算机网络环境把大量分散的文本/图形数据变成了系统内共享的综合信息资源，将业务工作流程网络化。各级工作人员均可在各自的办公室内，依据预定的不同权限，查询检 索相关资料和业务数据，了解业务进展情况，处理自身职权范围内的工作等，不仅提高了工作效率，减少了错误，而且有力地支持了窗口式办文和公文督办制度。?
  
3、专家评价系统智能化?
  专家系统是模拟人的思维推理过程，利用大量专门知识解决各特定领域中的实际问题的计算机系统。土地评价工作历来就是一个复杂的系统工程，需要认真研究土地各构成因素，以土地合理利用为目标，在充分收集资料的基础上，运用多种方法和方式，反复综合多种评价结果才能得出最终结论。它不仅要求对异质异构海量信息进行快速计算，而且要求具备一定程度的智能化推理和经验积累能力。现代计算机技术的高度发展使得复杂计算已不成为问题。而类似人工神经网络专家系统等的出现，则以其冗余性、自组织性、自学习性，能够较好地模拟人的并行性和分布性的思维推理过程，能够自动建立和表达复杂、模糊的特征间的关系 而不必人为主观地进行约束，为各类土地评价专业系统的建立带来了极大的方便。这对于科学评价土地的适宜性、土地荒漠化程度、土地估价的合理性、土地分等定级的合理性以及土地规划的合理性等无疑具有相当重要的作用。?
  
4、决策科学化?
  网络技术和数据库技术实现了硬件、软件、信息资源更好更快捷的共享，实现了更大范围的信息综合协同处理，把原有的管理信息系统、决策支持系统、各种计算机辅助系统、专家系统提高到了一个新的水平。为有效管理各种土地信息，满足土地事务处理的需要，数据库系统作为数据管理手段，已被广泛应用于各种土地管理系统中。随着信息技术的飞速发展和人们不断提出新的需求，目前土地信息系统已不再局限于管理，而是面向决策处理。土地信息获取方式的自动化和现代化，土地评价系统的智能化、土地动态监测手段的现代化以及土 地信息管理的网络化和业务办公的信息化等，均极大程度地促进了土地管理决策的科学化。 人们在进行土地问题决策时，已不再仅仅凭借经验、直觉或团体智慧，而是通过利用各种现代化手段和充足的信息，科学进行决策。?
  
5、土地动态监测现代化?
  土地利用动态监测是及时、准确掌握土地利用状况，为政府决策以及各级土地管理部门制定管理政策和落实各项管理措施提供科学依据的重要手段。由于遥感对地观测技术具有覆盖面广、宏观性强、快速、多时相、丰富的综合信息等特点，已广泛应用于获取和提取各类专题土地信息。利用航空像片高几何分辨率与卫星影象的高分辨率的融合的复合多源遥感影象技术也得到了广泛应用和发展。此外，通过GIS技术进行土地评价及发展趋势预测、利用GPS技术作为主要定位手段的3S技术在土地动态监测中的综合运用，还可以更及时、可靠的获取信息以及实现信息的共享和辅助决策服务。?
  
6、土地信息管理网络化?
  土地信息是海量的、异构的，不仅包含大量空间信息和属性信息，还包含大量批文、图片以及声像资料，加上土地信息变更频繁，造成土地历史资料数据量庞大。因而如何利用GIS技术以及计算机通信网络技术有效管理组织各类土地信息，使之可以方便的获取、存贮、管理和显示，而且还可以对土地利用进行有效的监测、模拟、分析和评价，为土地管理提供全面、及时、准确和客观的信息服务和技术支撑，已成为土地管理信息化建设的主要目标。?
  没有物质，就什么都不存在，没有能量，就什么都不会发生，没有信息，就什么都没有意义，对于信息来说，如果不被利用或传播，也同样没有意义。现代土地信息的分发与应用应采用WEBGIS技术，依托国家公用通信网，采用INTRANET、INTERNET技术，建立一个使用和管理分层、技术体制统一的计算机通信网络，面向管理、面向社会，提供土地信息服务。使得全社会各政府机构、企事业单位、公司及个人，都可以通过Internet浏览或获取所关心的图形或其它相关土地信息，共同使用这些信息并对之进行“挖掘”，同时，也可反馈回各类土地信息，不断完善整个土地信息“仓库”，充分发挥整个系统的社会效益。?

四、结束语?
  科学技术的发展，使得现代土地管理的内涵发生了深刻变化，彻底改变了传统的技术方法和管理模式。高技术给我们带来了效益、便捷、先进和科学，同时也带来了新的挑战。现代土地管理工作如何适应高技术发展，如何有效利用高技术进行科学的土地管理，也就成为摆在我们面前的一个重要课题。?

参考文献?
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