GIS在土地管理中的应用

制作：邱金木演讲：邹永烔GIS在土地管理中的应用概述：

土地是人类赖以生存和发展的物质基础，因此对世界各国政府来说，管理土地尤为重要，然而如何高效的管理土地却成为土地管理中的一个难题。何高效的管理土地却成为土地管理中的一个难题。地理信息系统应运而生，在土地管理中做出了不可磨灭的贡献。 地理信息系统(GIS)的产生和发展首先是在土地管理中得到应用。这是因为：一方面，土地管理本身是一项既重要又复杂的系统。这是因为土地是人类最宝贵的非可再生的自然资源之一，从古至今人类一直重视对土地的管理和利用。土地的管理工作包含多方面的内容，比如土地资源调查、理工作包含多方面的内容，比如土地资源调查、土地利用规划、地籍管理、土地市场管理等，是一门非常复杂的系统，迫切需要采用信息化的手段来进行科学、高效的管理;另一方面，由于土地管理中存在大量的空间数据，需要采用空间技术来进行管理。传统的关系数据库技术对属性数据的管理已相当成熟，但对空间信息的管理显得力不从心，地理信息系统技术不仅可以管理属性信息和空间信息，而且还可以实现空间信息和属性信息间关系的管理。因此，土地是地理信息系统(GIS)最古老、最广泛的应用领域之一。早期的地理信息系统(GIS)几乎全部是处理和土地有关的信息系统，GIS的概念正是由于计算机在土地管理中的应用而产生的。一、GIS在土地管理中的应用历史世界上第一个地理信息系统 1962年，著名地理学家罗杰·汤姆林森(RogerTomlinson)提出利用计算机处理和分析大量的土地利用地图数据，并建议加拿大土地调查局建立加拿大地理信息系统，以实现专题地图的叠加、面积量算等。罗杰·汤姆林森于1963年首先提出了面积量算等。罗杰·汤姆林森于1963年首先提出了地理信息系统(GIS)一词。1967年世界第一个投入实际操作的GIS系统在安大略省的渥太华开发出来。这个系统是由RogerTomlinson开发的，被称为“加拿大地理信息系统（CanadaGeographicInformationSystem，简称CGIS）”。它被用来存储，分析以及处理所收集来的有关加拿大土地存货清单（CLI）数据。CLI通过在1:250，000的比例尺下绘制关于土壤,农业,休闲、野生生物、水鸟、林业,和土地利用等各种信息为加拿大农村测定土地能力，并增设了了等级分类因素来进行分析。CGIS是世界的第一个地理信息系统，并且在“绘图”应用上进行了改进，它具有覆盖，测量，资料数”应用上进行了改进，它具有覆盖，测量，资料数字化/扫描的功能，支持一个跨越大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并且将属性和位置的信息分别存储在单独的文件中。1972年，加拿大地理信息系统全面投入运行与使用，成为世界上第一个运行型的地理信息系统。它的开发者——地理学家RogerTomlinson，被称为“GIS之父”。罗杰·汤姆林森(RogerTomlinson)二、GIS在土地管理中的应用

地理信息系统（GIS）和土地方面的这种渊源使地理信息系统（GIS）在土地方面得到了广泛的应用。据统计，在土地资源管理领域,地理信息系统的应用有地籍信息管理、土地资源评价、土地利用现状动态监测、城市地价评估、土地利用结构对非点源污染的影响、土地利用现状计算机成图等;建立了土地管理信息系统、土地资源动态监测技术系统、城市土地利用扩展模式、用地管理系统、基于网络的土地利用总体规划管理信息系统、红壤开发区多媒体电子地图与土地管理信息系统、县域土地利用现状数据库系统、土地利用总体规划管理信息系统。在目前，地理信息系统在土地资源管理中的应用领域概括起来主要包括这五个大的方面：（一）、地籍信息管理

地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面积、利用类别、等级等),权属管理(所有权、使用权、他项权利等),附着物信息(地上、地下建筑及各种设施情况),文档信息(调查原始资料、法律、条例等)和图形信息(地籍图、土地利用现状图等)。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、登记、统计、评价,为地籍管理提供依据,为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域,并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。案例：基于GIS的蒙大拿州地籍管理系统作为美国第四大州，蒙大拿州是边境的代名词。以“长空之乡”闻名于全国的蒙大拿州土地面积为145,552平方英里，但人口却非常稀少，在美国50个州中总人口排名第44，人口密度排名第48位。虽然该州人口稀少，但其地理资源却非常丰富。从蒙大拿州西北向中南划一条对角线，将这个长空之乡分成了两种天然地形。分界线的西部是落基山脉，东部大多是草原和平原。同时，56个县还广泛分布着的河流、湖泊、森林、国家公园和纪念碑、高速公路等地形地貌。管理与地理相关的信息是一个巨大的工作，州政府为了面对这个挑战，建立了以GIS为基础的全州地籍数据库。蒙大拿州的空间基础设施（SDI）由州土地信息委员会建立，包含了14个分类信息，其中地籍信息最为丰富。此地籍数据是基于税收地籍的，包含了与宗地相关的法定拥有者、位置、边界、描述和财产权等信息。蒙大拿州的地籍数据与相关的财产评价系统密切相关，该数据的不仅仅服务于美国地税局。大量的政府机构为此系统提供了相关信息，使得地籍系统成为一个关于土地信息的聚宝盆。美国地方税务局以及蒙大拿州8个县提供了宗地税收数据，而其他机构提供了地役权（是指为使用自己不动产的便利或提高其效益而按照合同约定利用他人不动产的权利）保护的相关数据、行政边界数据、水域数据、土地所有权信息、与土地相关的其他专题数据。蒙大拿州基础地图服务中心每月更新全州的税收宗地和及其相关数据，并且链接到美国国家税收部门的计算机辅助质量评价系统。由于公用土地普查是掌握土地所有权的基础，蒙大拿州基础地图服务中心以美国内政部土地管理局的地理坐标数据库为基础开展公用土地普查。基础地图服务中心使用Esri公司的geodatabase管理所有地籍数据，包括宗地和其他空间要素等数据，此外宗地数据还与美国地税部门的非空间数据库相关联。这些数据以企业级GIS方式管理，为感兴趣的商业部门、政府和其他机构提供地籍数据和地图时，则以shape文件和geodatabases格式。公众、企业和各种州、县级机构以多种方式广泛地使用地籍信息。例如，可以通过基于州地籍数据的面向公众的Web站点，可以发现那些管线设施受损。蒙大拿州基础地图服务中心通过地籍制图应用系统（）为公众提供服务，蒙大拿州GIS门户站点（）提供了描述州地籍数据库的元数据。尽管看上去是荒郊野外，但作为一个标准化的的海滨信息依然可以在蒙大拿州地籍系统中查到。

基于GIS的蒙大拿州地籍系统（二）、土地评价与利用规划

土地资源清查是针对土地的自然属性进行清查,地理信息系统建立这种自然属性的空间和统计数据库。信息来源有土壤图、气候图、土地利用现状图和自然灾害图等。地理信息系统通过对这些图的叠加建立起土地资源清查数据库,存储大量的土地资源及其背景信息,为土地资源的自动化管理服地资源及其背景信息,为土地资源的自动化管理服务。应用地理信息系统的空间分析能力,特别是空间叠加分析模型,结合不同的数学模型,进行土地适宜性和质量评价,获取评价目标的等级指标。再者,在已知土地的数量与质量的基础上,通过计算农作物和草场的潜在产量,可以计算出土地的生产潜力,再结合人的粮食需求,即可以预测出土地对人口的承载力。 土地利用规划是一个系统工程,起着对土地利?土地利用规划是一个系统工程,起着对土地利用进行控制、协调和监督的作用,使得土地的社会、经济、生态效益达到最佳状态。从内容上说,土地利用规划包括土地的自然和经济属性的评价和用地需求量的预测。地理信息系统在土地利用规划中可以发挥巨大的作用,尤其是在土地评价方面,可?以进行土地资源清查、土地生产潜力分析、土地适宜性评价和土地人口承载力分析。 地理信息系统完成土地利用规划的信息源自土地评价结果和用地需求预测结果,系统需要进行大量的模型分析,即：相关分析、多方案要素分级、趋势分析、聚类分析、现象与过程的动态预测﹙回归分析﹚、因子分析、判别与调整扩充等等。分析方式可以采用单要素图层上各个多边形为基本分析单元,叠置分析结果图层上的新的单元为基本分析单元等等。分析结果最终成为土地利用规划分析单元等等。分析结果最终成为土地利用规划图、文字报告和各类表格。土地资源清查 20世纪60至70年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系统(CGIS),它可以在快速方便地输入实地详查资料的基础上,按要求输出各类土地面积、土地利用现状分布图以及坡度坡向图,也可按用户特定要求输出不同年代的土地利用类型等相应图件。国际土壤学会于1986年开始着手建立1∶1000000的世界土壤土地数字化数据库(worldsoilsandterraindigitaldatabase,简称SOTER),希望利用GIS技术完成全球性的土地资源清查。陆地卫星影像宗地图件土地资源评价与管理土地资源评价与管理是地理信息系统应用最早的和较为成熟的领域之一,由此产生了一系列的土地管理信息系统(LIS)。土地管理信息系统(LIS)（三）、土地利用动态监测

由于土地利用动态管理信息系统是为城市规划土地管理分析决策提供及时、准确的土地利用状况信息，因此需要一套完整和科学的实时更新?机制，既确保数据的真实性和现势性，又能建立合理、有效的管理体系。在土地利用调查以及动态监测中,可以通过地理信息系统与遥感的结合,获取土地类型和土地利用现状信息,监测土地利用变化,通过地理信息系统数据库以及在地理信息系统的支持下的土地评价分析,利用专家们的知识与学问研究,建立土地利用决策模型,辅助土地利用决策。把计算机技术与GIS技术应用于执法监察工作中，不但减少土地执法人员在调查取证中进行土地现不但减少土地执法人员在调查取证中进行土地现场勘测的工作量，提高工作质量和效率,而且可以及时把握土地违法案件的发展与变化的动态信息，为执法监察管理和决策提供高效和科学的信息服务。在土地动态巡查过程中，对于有效防范土地违法行为发生，有力发挥土地执法监察效能起了积极作用。（四）、土地政策的模拟

政策是支配为既定目标而操去行动的各重原则,是为解決在土地上所发生的有关法规、程序、体制、效率或权益等問題，提出有系統、有程序解决问题的方式或作法。通过地理信息系统,可以模拟土地政策在土地管理的预先应用原则和效果,为制作完善的土地管理政策提供依据和平台。为制作完善的土地管理政策提供依据和平台。（五）、土地利用总体规划

土地利用总体规划是在一定规划范围内，根据当地自然和社会经济条件以及国民经济发展要求，协调土地总供给与总需求，确定或调整土地利用结构和用地布局的宏观战略措施。土地利用总体规划是我国今后实施土地用途管制的主要依据,其主要任务有具体落实土地利用总量平衡分解?指标的数量与分布,土地生产潜力等级与土地质量等级的划分和图形的编制,土地开发、整治、复垦规划项目的落实与实施,土地用途管理,土地利用动态变化信息反馈等等。 土地是宝贵的自然资源，是一切发展的源头,合理利用土地资源、掌握土地利用的动态信息是新形势下土地管理工作的需要。它是国家和人民赖以生存和发展的物质基础,对土地资源合理地开发、利用、治理和保护,会直接影响到一国的经济建设。土地资源及其利用的现状,各类土地的动态监测,是土地资源及其利用的现状,各类土地的动