吉林省地理信息院 吉林省长春市 130062
摘要：现代化地理信息系统的出现和应用为我国自然资源调查工作奠定了扎实的工作基础，系统利用可视化信息管理的方式，保证了整个自然资源调查工作的精确性、高效性。基于此，文章结合自然资源调查工作流程的特点及其需要达到的目标，具体讨论地理信息系统在我国自然资源调查工作中的应用问题。
关键词：地理信息系统；GIS；自然资源调查
引言
针对测绘地理信息工作融入自然资源管理的时代要求，该文总结了测绘地理信息部门在成果、技术、人员、装备等方面的优势和特点，分析了自然资源管理对测绘地理信息工作存在成果贴合化和丰富化、技术轻量化和智能化、人才多元化和组织扁平化、服务体系化和多样化的要求，提出了转型升级的实现路径，指出新成果体系研究与建立、服务体系建设与实践、地理信息自然资源服务平台建设和服务是转型升级的当务之急，并梳理了开展这３项工作的主要任务。
1测绘地理信息技术在自然资源管理中的特性
1）广域性我国幅员辽阔，其多样化的地理特性孕育出广域的自然地理风貌和多元的地理自然资源生态体系，这对自然资源管理工作提出了新要求，“绿水青山就是金山银山”的理念促使加快对自然资源保护中技术的更新运用。依靠测绘地理信息能够顺利完成信息获取与数据输入、数据储存与管理、数据查询与分析以及成果表达与输出，能够满足自然资源管理工作对于空间信息和一般信息的需求，把技术贯穿于常态业务和专项业务的方方面面。常态业务旨在建立自然资源大数据中心，实现“山水林田湖草”的全要素调查、确权、规划、保护和监管。专项任务是通过整合基础数据建立专题业务平台、构建专业化的地理模型以及模型工具，来开展对自然资源专项工作，如水土流失、森林火灾预报、土地评价、地貌分析、资源承载性评价等方面的精准把控。2）多维性自然资源数据需要用不同的数据维度来表达。自然资源在现实世界里通常都有一个具体的坐标，但要给这个没有语义的空间位置赋予一定的意义，就需要利用测绘地理信息技术将属性数据与空间数据有效地结合起来，完整地表达现实世界的某个空间实体。由点、线、面组成的平面二维空间是对地理实体最基本的空间抽象方法，比如说地灾监测点的位置、河流的走向、风景名胜区的核心保护范围等。除了运用二维空间数据的表达，有时还需要通过建立三维立体来达到更好的模拟效果，比如说山体保护中需要表现山体特征的三维模型。根据业务需求和变化特点，有时候还需要引入时间维度的数据、建立时空拓扑关系，存储和管理业务历史数据，在自然资源管理中广泛应用于监测海岸线变化、权籍变更、自然环境变化和城市扩张等。
2地理信息系统（GIS）在自然资源调查中的运用策略
2.1信息化测绘技术基础
从２０１４年开始，国家启动信息化测绘体系建设工作，先后建成多个信息化测绘生产示范基地。以陕西测绘地理信息局为例，从总体架构、生产技术、生产管理、生产装备、基地构建应用示范等方面，研究了信息化测绘生产基地的构建模式和构建技术，完成了各生产单位测绘生产基地信息化升级改造，初步建成信息化测绘生产体系，测绘服务能力和服务水平有效提升。为适应大智物云等新一代信息化技术的发展，推动信息化测绘技术更上层楼，目前具有超过１ ０００台服务器、超过１０ ０００核的计算能力，２０ＰＢ的存储能力以及万兆网络服务和超过５ ０００个节点的接入和数据交换能力，已建成可用容量２．８ＰＢ的分布式存储系统，以及３４个计算节点、可用容量超过２００ＴＢ的超融合云计算平台，并实现３４个节点的虚拟化安全，实现了资源池统一管理、弹性分配。
利用超融合云平台、分布式计算等多种技术，能够结合语义分析、机器学习算法、标签库、关系库等建立分析模型，对数据进行分析、挖掘等逻辑运算后，快速向应用系统提供高效、智能、准确的数据服务。依托超融合云平台、图形处理器云等技术，海量影像数据的纠正、融合等自动化处理能力大幅提升，大数据快存快取、地图切片、三维场景构建等生产业务能力提升明显。目前，自然资源部测绘领域４个派出机构都已具备牢固的信息化测绘技术基础。
2.2GIS在自然资源调查各阶段的应用
以第三次国土调查土地利用现状及不动产登记为基础，利用3S、计算机、数据库、互联网等技术，通过资料收集、检查、分析及归集、预判划分登记单元、调查底图制作、内业分析判绘、外业调查及核实、成果审核、数据库建设及总结等工作，依次划清“四界”，确定权利主体，查清自然资源现状和公共管制内容。（1）资料准备。对从国土、发改委、林业、水利、建设、房管、环保、农业等部门收集的资料进行规范整理，并从权威性、现势性、完整性和一致性对资料进行检查、分析，最后归集，初步确定登记单元范围和自然资源调查范围。GIS应用：该阶段应用主要是多源数据融合与分析。将收集的各部门、不同坐标系统、不同介质、不同时期的数据进行图纸扫描、影像校正、数据转换，遵从低精度服从高精度、低分辨率服从高分辨率、图解服从解析的原则，对数据进行检查、分析。（2）预判划分登记单元。将区域内的国家公园、水流、自然保护区、湿地、国有农（林、牧、渔）场等自然资源以登记单元为基本单元进行管理，按自然资源重要程度和其生态功能的完整性、集中连片、统一管理等原则，利用管制界线和权属界线范围预判划分登记单元。GIS应用：将检查分析后的数据，套合国家公园、水流、自然保护区、湿地、国有农（林、牧、渔）场等现势性较强的自然资源类型界线，按照既定原则，分层级利用GIS系统缓冲区分析进行数据提取融合，预判划分登记单元。
2.3面向应用的统计分析模块设计
根据对监测成果的用途，设计面向不同维度的统计分析功能：全局统计：对自然资源监测情况实施即时监控，直观展示每期监测乡镇、图斑数量、图斑面积、历史趋势等信息。分类统计：按政区监测结果、违法类型、占用基本农田情况、已监测的乡镇数量等进行分类的统计，并形成统计报表。本文重点讨论实现全局统计的技术路线，一般来说监测图斑的数量大但面积相对较小，一般面积在数亩或者小于一亩之间，这些信息如果简单叠加在地图上，既影响地图的渲染效率，又不能反映图斑的数量特征，这样的尺度放在全市或全省的范围，可视为一个个的离散的点，因此本文采用热力图（heatmap）的方式来展示。热力图是通过密度函数进行可视化用于表示地图中点的密度的专题图，它使人们能够独立于缩放因子感知点的密度，以特殊高亮的形式呈现数据的地理空间特性的图示，具有综合展示数据地理空间特征和属性特征的良好特性。
结语
综上所述，地理信息系统在自然资源调查中的应用优势主要体现在：（1）管理方便，实现计算机数据库管理，避免了纸质图纸档案不易保存的缺点。（2）GIS可以实现地理信息的及时更新，可以提供实时的权属、图形、界址、面积更新服务。（3）与遥感、网络、虚拟现实技术等结合，构建数字地球，各类地理信息系统交叉融合，达到数据共享。（4）GIS的空间分析功能，为多源数据融合提供方便，可分析不同时期、不同介质、不同坐标系统下的数据。随着科学技术的持续进步，地理信息系统在自然资源调查中的应用会以更高的数据精确性、更优化的图形显示、更便捷的操作管理、更高效的登记发证服务，为自然资源调查、登记、管理提供一体化服务。
参考文献：
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