土地工程信息化技術(shù)應(yīng)用及趨勢(shì)

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摘要:信息技術(shù)使土地資源的使用效率得到了充分的挖掘，使土地資源的管理和開(kāi)發(fā)利用方式發(fā)生了重大變革。本文總結(jié)了土地工程的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了構(gòu)建土地工程信息化標(biāo)準(zhǔn)的重要性，全面總結(jié)了土地工程信息化的發(fā)展趨勢(shì)，旨在為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞:土地工程；信息科技；智能化；生態(tài)化；標(biāo)準(zhǔn)

隨著“3S”空間信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、無(wú)人機(jī)等的進(jìn)步，信息技術(shù)在土地工程領(lǐng)域的應(yīng)用將日漸深入。在國(guó)家“十三五”發(fā)展規(guī)劃及國(guó)務(wù)院相繼出臺(tái)加強(qiáng)信息化建設(shè)的軟件、國(guó)土空間基礎(chǔ)資源信息平臺(tái)建設(shè)要求，以及第三次全國(guó)土地利用調(diào)查即將全面展開(kāi)的背景下，土地信息學(xué)的發(fā)展將面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1-2]。在土地整治過(guò)程中應(yīng)用信息技術(shù)，能夠使土地整治建設(shè)過(guò)程高效開(kāi)展，并且對(duì)于充分挖掘土地資源、節(jié)約利用土地資源、合理構(gòu)建土地結(jié)構(gòu)及土地生態(tài)化的建設(shè)等具有至關(guān)重要的作用[3]。因此，信息技術(shù)是實(shí)施國(guó)家科技創(chuàng)新、增強(qiáng)企業(yè)生存能力和競(jìng)爭(zhēng)力、發(fā)展小康社會(huì)的重要舉措和關(guān)鍵手段，對(duì)增強(qiáng)智慧國(guó)土工程研究具有重要的作用。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和信息化的發(fā)展，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)正在迅速發(fā)展。然而，土地工程行業(yè)所應(yīng)用數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜，具有顯著的多元異構(gòu)特征，存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，缺乏數(shù)據(jù)共享交換通道。因此，如何盡快建立一套完整的土地工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)實(shí)現(xiàn)土地工程行業(yè)的信息資源及數(shù)據(jù)交換、共享，引領(lǐng)我國(guó)大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定，推動(dòng)我國(guó)土地資源領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。

1構(gòu)建土地工程信息化標(biāo)準(zhǔn)的重要性

土地工程實(shí)施過(guò)程中涉及自然資源、工程建設(shè)、人文社科等多領(lǐng)域，所應(yīng)用數(shù)據(jù)種類(lèi)繁多，具有顯著的多元異構(gòu)特征，存在“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，缺乏數(shù)據(jù)共享交換通道[4]。未來(lái)，需要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合氣候、土壤、水、空氣質(zhì)量、工程數(shù)據(jù)、工程設(shè)備、勞動(dòng)力成本及可用性等方面的多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建土地工程人工智能分析、決策模型平臺(tái)，對(duì)可開(kāi)展土地整治的區(qū)域進(jìn)行甄別、預(yù)測(cè)，提供整治依據(jù)與整治方案；建立土地整治工程項(xiàng)目中物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化制定調(diào)控和管理措施，促進(jìn)工程項(xiàng)目高效有序?qū)嵤瑥亩鉀Q土地工程實(shí)施信息、生態(tài)環(huán)境變化信息的不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，助力數(shù)字土地工程創(chuàng)新發(fā)展[5]。隨著數(shù)據(jù)制約、技術(shù)制約的逐步解除，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將經(jīng)歷一個(gè)快速增長(zhǎng)時(shí)期，土地工程行業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展也迫在眉睫，如何盡快建立一套完整的土地工程行業(yè)數(shù)據(jù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，有利于進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建立數(shù)據(jù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，首先需要考慮幾個(gè)主要因素，即數(shù)據(jù)的獲取、處理、使用、保護(hù)、交易、共享等，規(guī)范數(shù)據(jù)的使用方式和流程，建立大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系，引領(lǐng)大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范制定，推進(jìn)我國(guó)數(shù)據(jù)可持續(xù)發(fā)展[6]。加強(qiáng)土地工程大數(shù)據(jù)研發(fā)和應(yīng)用，建設(shè)數(shù)字化土地工程平臺(tái)，利用大數(shù)據(jù)科學(xué)恢復(fù)土地生態(tài)及夯實(shí)生態(tài)文明建設(shè)基礎(chǔ)，為重大國(guó)土空間整治項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)測(cè)、決策和評(píng)估。建立土地工程行業(yè)的數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系，建立土地信息化標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享管理機(jī)制，是落實(shí)自然資源信息化“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、信息共享”建設(shè)方針的重要舉措[7]。建設(shè)土地工程信息化規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)體系，能夠使土地工程行業(yè)的信息資源及數(shù)據(jù)得到共享，對(duì)于推動(dòng)土地工程行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用。土地信息數(shù)據(jù)涉及的數(shù)據(jù)領(lǐng)域、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)語(yǔ)義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類(lèi)型、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)格式等多種多樣，數(shù)據(jù)交換、交互的阻力很大，目前已經(jīng)嚴(yán)重制約了土地信息數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用。研究土地信息數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織，制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，已成為保障土地信息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量、規(guī)范數(shù)據(jù)內(nèi)容、組織形式、形式轉(zhuǎn)換共享機(jī)制的首要任務(wù)[8-9]。

2土地工程信息化的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前信息化技術(shù)在我國(guó)土地整治行業(yè)中已經(jīng)推廣應(yīng)用并取得了一定的成效，但土地工程智能化的發(fā)展越來(lái)越受到重視，并是未來(lái)行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。目前，土地整治已經(jīng)逐步從單一的規(guī)模化整治向質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境整治相結(jié)合的方向轉(zhuǎn)變。因此，土地工程建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、后期管理維護(hù)等均將朝向智能化、信息化、生態(tài)化的方向發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)土地工程智能化的發(fā)展，促進(jìn)土地整治工作的順利進(jìn)行和土地資源的高效持續(xù)利用。2.1實(shí)現(xiàn)土地工程智能化發(fā)展我國(guó)城鎮(zhèn)化率達(dá)60%，即60%的人在城里居住或者從事相應(yīng)的工作；在農(nóng)村地區(qū)只有40%，相當(dāng)一部分人（老人和小孩）還不能直接從事生產(chǎn)。現(xiàn)在農(nóng)村勞動(dòng)力缺乏是突出的問(wèn)題，因而要求土地必須平整且集中連片，擴(kuò)大規(guī)模以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。20世紀(jì)50年代初期，日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)土地狀況和我國(guó)現(xiàn)在差不多，但經(jīng)過(guò)30~40年的長(zhǎng)期整理，小塊并大塊，精心平整，培肥地力，把土地建設(shè)成適合農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)的地塊，農(nóng)業(yè)發(fā)展走上了快車(chē)道[10-11]。土地整治對(duì)于推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的全面推廣應(yīng)用具有重要的作用，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的根是土地，但我國(guó)耕地規(guī)模較小，沒(méi)有集中連片，未來(lái)需要研發(fā)大型的農(nóng)田整治機(jī)械，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)機(jī)械化的速率[11]。2.2信息化技術(shù)與土地生態(tài)化發(fā)展土地整治技術(shù)的信息化發(fā)展需要多種高新技術(shù)的支持，如遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、先進(jìn)的定位技術(shù)、整治區(qū)水土重構(gòu)與節(jié)水工程技術(shù)，土壤恢復(fù)、生態(tài)保護(hù)以及土地精細(xì)化管理等技術(shù)，將這些技術(shù)綜合運(yùn)用于土地整治工作中，才確保了項(xiàng)目從立項(xiàng)、規(guī)劃到實(shí)施以及后期驗(yàn)收評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的信息化操作，也使土地整治項(xiàng)目的信息化發(fā)展能科學(xué)有序進(jìn)行[12]。在土地整治過(guò)程中，通過(guò)綜合考慮土地類(lèi)型、整治目標(biāo)、社會(huì)活動(dòng)等因素，結(jié)合適合的信息化技術(shù)制定針對(duì)性的整治規(guī)劃和設(shè)計(jì)，最大程度地提升土地整治效率和土地資源利用率。不僅如此，由于土地整治的目標(biāo)不再局限于其利用率的提升，對(duì)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)受到更多的重視，需要利用信息技術(shù)優(yōu)化和完善生態(tài)型、高效型的土地整治技術(shù)。利用信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)土、土地生態(tài)化治理，從而提升土地資源利用效率，提升土地質(zhì)量、保護(hù)生態(tài)環(huán)境及實(shí)現(xiàn)土地資源的可持續(xù)利用[3]。我國(guó)土地資源信息技術(shù)的發(fā)展過(guò)程存在一些問(wèn)題，例如缺乏集成，耕地保護(hù)可持續(xù)創(chuàng)新不足，對(duì)土地利用關(guān)系演化機(jī)制的研究缺乏，土地綜合功能的開(kāi)發(fā)滯后等。今后，處理好信息化技術(shù)、土地生態(tài)化的發(fā)展與土地資源安全之間的關(guān)系，對(duì)于土地資源安全戰(zhàn)略目標(biāo)的落實(shí)具有積極的推動(dòng)作用。耕地資源安全、土地高效利用、土地生態(tài)安全等三方面內(nèi)容是當(dāng)前我國(guó)土地工程研究亟需解決的安全問(wèn)題，按照全產(chǎn)業(yè)鏈、全創(chuàng)新鏈的原則，整體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)提供維護(hù)土地資源安全的解決方案，向土地資源要生存、要保障、要安全[1，6]。土地整治項(xiàng)目的智能監(jiān)測(cè)和綜合性監(jiān)管、衛(wèi)星遙感技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和上報(bào)、監(jiān)測(cè)形式的可視化等，為土地工程的建設(shè)和實(shí)施提供了技術(shù)支撐和便利條件[12]。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土地工程信息技術(shù)的應(yīng)用是未來(lái)土地資源行業(yè)發(fā)展的迫切需求。構(gòu)建土地工程行業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享交換通道；加強(qiáng)土地工程大數(shù)據(jù)研發(fā)和應(yīng)用，建設(shè)數(shù)字化土地工程平臺(tái)，為重大國(guó)土空間整治項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)測(cè)、決策和評(píng)估；找準(zhǔn)土地機(jī)械化發(fā)展的攻關(guān)目標(biāo)，積極研發(fā)土地智能裝備，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化應(yīng)用，是未來(lái)土地工程研究的三大重要課題。未來(lái)，信息化技術(shù)必將在土地工程行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用，并且為我國(guó)土地資源的集約利用和土地整治工作的順利開(kāi)展作出重大的貢獻(xiàn)，推動(dòng)土地工程行業(yè)快速發(fā)展，為國(guó)家的土地資源可持續(xù)利用提供強(qiáng)力的技術(shù)支撐。

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作者:張海歐