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测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用探讨

李晓华
  
秋山文苑
2022年22期
烟台市瑞赢工程项目管理有限公司 山东海阳 265100

摘要:测绘地理信息技术作为现代科技领域的重要组成部分,对自然资源管理起着不可忽视的作用。随着人口的增加和经济的发展,自然资源的有效管理和合理利用日益成为全球范围内的一项紧迫任务。测绘地理信息技术通过获取、处理和分析地理信息,可以为自然资源管理提供强大的技术支持,包括资源调查、资源评估、资源规划、资源监测等方面。本文将探讨测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用,探讨其优势和不足,并给出优化策略的分析内容。

关键词:测绘地理信息技术;自然资源管理;应用

自然资源作为人类生存和发展的基础,对于维持生态平衡、促进经济发展、改善人民生活水平具有重要意义。然而,随着全球自然资源日益减少和环境问题日益严峻,如何科学合理地管理和利用自然资源成为各国面临的共同挑战。测绘地理信息技术作为一种先进的技术手段,具有高效、精确、综合等特点,为自然资源管理提供了新的思路和方法。

一、自然资源管理的介绍

自然资源是指地球上存在的、未经人工改造的、可以直接或间接为人类社会提供经济、生态和社会价值的自然财富。自然资源包括大气、水体、土壤、植物、动物、矿产、能源等多种形式,是人类生存和发展的基础。自然资源管理是指对自然资源进行科学合理的规划、开发、利用和保护,以实现可持续发展的目标的一种综合性管理活动[1]。

自然资源管理的目标主要包括保护自然资源、提高资源利用效率、维护生态平衡、促进经济可持续发展以及改善人民生活水平等。合理的自然资源管理有助于实现生态、经济和社会的可持续发展,保护自然环境,维护生态平衡,推动经济增长和社会进步。然而,随着人口的增加、经济的快速发展和科技的进步,自然资源管理面临着许多挑战,包括资源过度开发、生态环境恶化、生物多样性丧失、生态灾害增多等问题。

为了解决自然资源管理面临的问题,科技不断创新,其中测绘地理信息技术作为一种先进的技术手段,为自然资源管理提供了强有力的支持。测绘地理信息技术是一门涵盖测量、摄影、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等多学科交叉的综合性技术,通过获取、处理、分析和展示地理信息,为自然资源管理者提供了丰富的地理信息资源和高效的决策支持工具。

测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用非常广泛。首先,测绘地理信息技术可以用于资源调查和评估。通过使用地理信息系统和遥感技术,可以获取资源分布、数量、质量等详细信息,为资源管理者提供科学的决策依据。其次,测绘地理信息技术可以用于资源规划和管理。通过建立资源数据库和模型,可以对资源的利用和开发进行科学规划,合理配置资源,实现资源的优化利用。此外,测绘地理信息技术还可以用于资源监测和预警。通过实时监测和分析资源变化,可以及时掌握资源状况,发现资源的潜在问题,并采取相应措施,以避免资源过度开发和损耗[2]。

二、测绘地理信息技术在自然资源管理中应用所面临的问题

(一)数据质量和精度

测绘地理信息技术的应用离不开大量的地理数据,包括卫星遥感影像、地理信息系统数据、地面测量数据等。然而,这些数据的质量和精度对于自然资源管理的决策结果和效果产生直接影响。例如,在土地资源管理中,土地利用类型、土地覆盖变化等信息的精度要求较高,而卫星遥感影像的精度受到多种因素影响,如大气、地面反射、仪器精度等,可能存在误差。此外,地面测量数据的采集和处理也需要考虑测量精度、误差传递等因素。因此,确保地理数据的质量和精度是测绘地理信息技术应用中的一大困难。

(二)数据更新和时效性

自然资源管理需要时刻掌握资源的动态变化情况,包括资源的分布、数量、质量等。然而,地理信息数据的更新和时效性对于资源管理来说是一项挑战。例如,在森林资源管理中,森林的生长、退化、砍伐等过程会导致森林资源的时空变化,需要及时更新地理数据。然而,数据的更新需要耗费大量的时间和资源,包括数据采集、处理和更新等环节,可能存在更新滞后、时效性不足的问题。此外,随着资源管理的需要不断演变,数据的更新速度也需要与之相适应,这对于测绘地理信息技术的应用提出了更高的要求。

(三)数据集成和共享

自然资源管理涉及到多个部门和多个层级的管理和决策,需要不同地理信息数据的集成和共享。然而,不同数据源、不同格式、不同分辨率的地理数据在集成和共享过程中可能存在的数据不一致、数据冲突、数据安全等问题,使得数据集成和共享变得复杂和困难。例如,在跨部门的水资源管理中,涉及到气象数据、地表水数据、地下水数据等多个数据源,这些数据可能来自不同的机构、不同的数据格式和数据质量,需要进行有效的数据集成和共享,以支持跨部门的资源管理合作和决策制定。此外,由于涉及到自然资源的管理,数据的安全和隐私保护也是一个重要的问题,需要在数据集成和共享过程中加强数据安全管理,以确保数据的合法、安全和可靠使用。

(四)技术应用和人员培训

测绘地理信息技术作为一种高度技术化的工具,需要具备一定的技术应用和操作能力。然而,自然资源管理中涉及到的不同领域和不同层级的人员,其技术水平和技术需求可能存在差异,导致技术应用和人员培训成为一个困难点。例如,在农田水资源管理中,涉及到农民、水利技术人员、农业管理人员等多个层级的人员,其技术水平和技术需求各异,需要进行不同层次的技术培训和应用推广。此外,随着测绘地理信息技术的不断发展和更新,人员需要不断进行技术更新和学习,以保持技术的先进性和有效性[3]。

(五)成本和资源投入

测绘地理信息技术的应用需要一定的成本和资源投入,包括硬件设备、软件工具、数据采集和处理等方面。对于一些资源匮乏、经济相对落后的地区和单位来说,可能面临着技术设备和资源投入的限制,从而影响了测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用。例如,在一些贫困地区或者自然资源较为稀缺的地区,可能缺乏先进的测绘设备和技术,导致应用受限。同时,对于一些中小企业或者地方政府来说,由于经费和资源有限,可能难以进行大规模的测绘地理信息技术应用。

三、测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用策略分析

(一)构建完善的调查与监测体系

数据采集。构建完善的调查与监测体系首先需要进行高质量的数据采集。测绘地理信息技术包括遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术,可以用于获取自然资源的相关数据,如土地利用、植被覆盖、气候气象、水资源分布等。在数据采集过程中,需要保证数据的准确性、精度和时效性,确保数据的科学性和可靠性。此外,应合理选择采集的空间和时间尺度,以满足资源管理的需求,并确保数据的连续性和一致性,便于进行跨时段和跨区域的对比分析。

数据处理与分析。采集到的数据需要经过处理与分析,从而提取有用的信息并生成可视化的结果,为资源管理决策提供科学依据。测绘地理信息技术可以通过数据处理和分析,进行资源评估、资源监测和资源预测等工作。例如,可以利用遥感技术进行土地利用覆盖变化监测,通过GIS技术进行空间分析和空间建模,以及利用GPS技术进行实时的位置定位和数据采集。在数据处理和分析过程中,需要确保算法和方法的科学性和可靠性,避免数据误差和偏差对分析结果产生影响[4]。

数据共享与应用。构建完善的调查与监测体系还需要加强数据共享与应用。数据共享可以促进资源管理单位之间的信息互通和合作,提高资源管理决策的科学性和准确性。同时,数据共享也可以促进资源管理信息的公开透明,增强公众参与和监督,提高资源管理的合法性和可信度。为了实现数据共享与应用,需要建立相应的数据管理和共享机制,包括数据标准、数据存储、数据发布和数据使用等。同时,还需要加强数据的开放性和可访问性,推动数据在不同部门、不同领域之间的流通和共享。

(二)打造数据中心

数据整合与存储。数据中心应具备完善的数据整合和存储能力。首先,需要对不同来源、不同格式、不同精度的数据进行整合,确保数据的一致性和可比性。其次,数据中心需要具备足够的存储空间和稳定的数据存储设备,以保障大量数据的长期存储和备份。此外,还需要建立合理的数据管理机制,包括数据质量控制、数据更新和数据版本管理等。

数据质量控制。数据质量对于测绘地理信息技术应用至关重要。在构建数据中心时,应设立严格的数据质量控制流程,包括数据采集、数据处理和数据分析等各个环节。数据采集时应确保采集设备的精度和稳定性,数据处理时应进行有效的数据清洗、校正和验证,数据分析时应注意数据的可靠性和准确性。同时,还应建立数据质量评估指标和监测机制,对数据进行定期的质量评估和监测,确保数据的可信度和可用性。

数据安全与保护。数据中心应具备严密的数据安全与保护措施,以保障数据的安全性和保密性。首先,需要建立完善的数据权限管理体系,对不同用户和角色进行权限控制,确保数据只能被授权用户访问和使用。其次,需要进行数据备份和灾备,以防止数据丢失和系统故障。此外,还应加强网络安全措施,防范数据泄露和攻击风险,采用加密和防火墙等技术手段保障数据的安全性。

技术创新与应用推广。数据中心应积极推动技术创新和应用推广,不断提升测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用水平。可以通过引入先进的测绘设备和软件、开展科研合作和技术交流、支持应用示范项目等方式,推动技术的不断进步和应用的拓展。

管理与监督。建立健全的数据中心管理和监督体系,确保数据中心的运行和管理合规合法。可以建立定期的数据审核和监测机制,对数据中心的数据流程、数据安全和数据质量进行监督和评估,及时发现和解决问题,并对数据中心进行管理和绩效评估[5]。

(三)分析在产权登记管理中的应用

空间数据采集与整合。测绘地理信息技术可以通过空间数据采集与整合,获取土地和不动产的空间位置、边界、面积等信息。采用高精度的测绘设备如全站仪、卫星遥感等,可以实现对土地和不动产边界的精确测量,避免了传统的人工测绘误差和耗时的问题。通过将采集到的空间数据与其他相关数据如权属信息、地籍信息等进行整合,可以建立完整的产权登记数据库,为产权管理和交易提供准确的空间数据支持。

数据共享与查询。测绘地理信息技术可以通过建立数据共享平台和在线数据查询系统,实现产权登记数据的共享和查询。产权登记数据包括土地权属、不动产权属、土地权利类型、用途等信息,通过数据共享和查询系统,可以方便用户查询和获取产权登记数据,提高数据的可用性和便捷性,减少了传统的人工查询和繁琐的手续,提高了产权登记管理的效率。

空间分析与决策支持。测绘地理信息技术可以通过空间分析与决策支持功能,对产权登记数据进行空间分析和可视化展示,为决策者提供科学依据。通过地理信息系统等技术工具,可以对产权登记数据进行空间分析,如土地利用分析、空间冲突分析、产权分布分析等,为政府决策、土地规划和产权管理提供科学支持,帮助决策者做出合理的决策。

数据质量管理与安全保障。产权登记数据的质量和安全是产权管理的重要保障。测绘地理信息技术可以通过数据质量管理与安全保障措施,确保产权登记数据的准确性和安全性。数据质量管理包括数据清洗、验证、校正等环节,确保产权登记数据的完整性、一致性和准确性。数据安全保障包括数据加密、备份、权限管理等措施,保护产权登记数据的安全和隐私,防止数据泄露和滥用。

(四)分析在测量中的应用

高精度测量。测绘地理信息技术可以实现高精度的空间数据采集和测量,包括全球卫星定位系统和激光扫描等技术。高精度的测量数据可以提供准确的地理位置和空间属性信息,为自然资源管理提供精细化的数据基础。例如,在林业资源管理中,可以利用高精度的测量数据获取森林资源的地理位置、面积、高度、生长情况等信息,为森林资源的保护、管理和利用提供科学依据。

数据处理与质量控制。测绘地理信息技术可以通过自动化的数据处理和质量控制流程,提高测量数据的精度和可靠性。例如,在测量中应用数字图像处理技术,可以实现高效的地物提取、图像匹配、数字高程模型生成等处理,减少了人工操作的误差和不确定性。同时,测绘地理信息技术还可以提供质量控制的方法和工具,包括数据验证、精度评定和误差分析等,确保测量数据的可靠性和准确性。

空间分析与决策支持。测绘地理信息技术可以通过空间分析和决策支持工具,为自然资源管理提供科学的空间分析和决策支持。例如,在土地资源管理中,可以利用测绘地理信息技术进行土地利用规划、土地承包经营权划定、土地用途变更等空间分析,为土地管理和利用决策提供科学依据。同时,测绘地理信息技术还可以提供多源数据融合、空间模型构建和多目标优化等决策支持工具,帮助管理者进行综合性的自然资源管理决策[6]。

空间数据库与信息共享。测绘地理信息技术可以构建空间数据库和信息共享平台,方便测量数据的存储、管理和共享。通过空间数据库和信息共享平台,可以实现测量数据的统一化管理、标准化存储和便捷共享,促进不同部门和单位之间的数据共享与合作。例如,在土地资源管理中,可以构建土地测量数据库,将土地测量数据存储于数据库中,包括土地界址、面积、权属等信息,实现数据的一体化管理。同时,可以建立信息共享平台,将测量数据与其他自然资源数据进行集成,为相关部门和单位提供便捷的数据查询、共享和利用服务,促进跨部门、跨行业的信息共享与合作。

智能化技术应用。测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用还包括智能化技术的应用,如人工智能、大数据、云计算等。这些智能化技术可以在测量中提供更高效、更精确的数据处理和分析能力,进一步提升自然资源管理的科学性和智能化水平。例如,在森林资源管理中,可以利用人工智能技术进行森林生态系统的监测和预测,实现对森林资源的动态管理和优化调控。

结语:综上所述,测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用已经取得了显著的成果,为资源管理者提供了丰富的地理信息资源和高效的技术手段。然而,随着科技的不断进步和自然资源管理的不断深入,测绘地理信息技术仍面临一些挑战,如数据质量、数据共享、技术标准等。未来,随着技术的不断创新和应用的不断拓展,测绘地理信息技术将进一步提升在自然资源管理中的应用水平,为实现可持续资源管理和保护环境提供更加有力的支持。同时,各国应加强合作,加强技术研发和人才培养,共同推动测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用不断取得新的突破,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献:

[1]李俊义. 浅谈测绘地理信息技术在城市土地资源管理中的应用与发展[J]. 智慧中国,2021,(Z1):102-103.

[2]黄剑民. 测绘地理信息技术在自然资源管理中的应用研究[J]. 中国地名,2020,(05):50.

[3]何玉春. 测绘地理信息在自然资源管理中的应用[J]. 居舍,2020,(14):2.

[4]陈娟. 测绘地理信息在自然资源管理中的应用[J]. 科技风,2020,(03):17.

[5]杨莎莎. 浅谈测绘地理信息技术在城市土地资源管理中的应用与发展[J]. 科技风,2020,(03):25.

[6]杨永民. 测绘地理信息技术在自然资源管理中的创新应用[J]. 工程技术研究,2019,4(08):97-98.

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