土地工程信息化技術應用及趨勢

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摘要:信息技術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發利用方式發生了重大變革。本文總結了土地工程的相關工作經驗，闡述了構建土地工程信息化標準的重要性，全面總結了土地工程信息化的發展趨勢，旨在為相關研究提供參考。

關鍵詞:土地工程；信息科技；智能化；生態化；標準

隨著“3S”空間信息技術、互聯網、大數據、云計算、無人機等的進步，信息技術在土地工程領域的應用將日漸深入。在國家“十三五”發展規劃及國務院相繼出臺加強信息化建設的軟件、國土空間基礎資源信息平臺建設要求，以及第三次全國土地利用調查即將全面展開的背景下，土地信息學的發展將面臨更多的機遇和挑戰[1-2]。在土地整治過程中應用信息技術，能夠使土地整治建設過程高效開展，并且對于充分挖掘土地資源、節約利用土地資源、合理構建土地結構及土地生態化的建設等具有至關重要的作用[3]。因此，信息技術是實施國家科技創新、增強企業生存能力和競爭力、發展小康社會的重要舉措和關鍵手段，對增強智慧國土工程研究具有重要的作用。當前，隨著科學技術的進步和信息化的發展，大數據產業正在迅速發展。然而，土地工程行業所應用數據紛繁復雜，具有顯著的多元異構特征，存在“數據孤島”現象，缺乏數據共享交換通道。因此，如何盡快建立一套完整的土地工程領域的數據規范標準體系，對實現土地工程行業的信息資源及數據交換、共享，引領我國大數據技術領域標準與規范制定，推動我國土地資源領域的數據可持續發展具有非常重要的作用。

1構建土地工程信息化標準的重要性

土地工程實施過程中涉及自然資源、工程建設、人文社科等多領域，所應用數據種類繁多，具有顯著的多元異構特征，存在“數據孤島”現象，缺乏數據共享交換通道[4]。未來，需要利用大數據技術，整合氣候、土壤、水、空氣質量、工程數據、工程設備、勞動力成本及可用性等方面的多元異構數據，構建土地工程人工智能分析、決策模型平臺，對可開展土地整治的區域進行甄別、預測，提供整治依據與整治方案；建立土地整治工程項目中物聯網遠程監控系統，優化制定調控和管理措施，促進工程項目高效有序實施，從而解決土地工程實施信息、生態環境變化信息的不對稱問題，助力數字土地工程創新發展[5]。隨著數據制約、技術制約的逐步解除，大數據產業的發展將經歷一個快速增長時期，土地工程行業大數據的發展也迫在眉睫，如何盡快建立一套完整的土地工程行業數據的規范標準體系，有利于進一步推動我國大數據產業的發展。建立數據的規范和標準，首先需要考慮幾個主要因素，即數據的獲取、處理、使用、保護、交易、共享等，規范數據的使用方式和流程，建立大數據技術領域的規范標準體系，引領大數據技術領域標準與規范制定，推進我國數據可持續發展[6]。加強土地工程大數據研發和應用，建設數字化土地工程平臺，利用大數據科學恢復土地生態及夯實生態文明建設基礎，為重大國土空間整治項目進行預測、決策和評估。建立土地工程行業的數據規范和標準體系，建立土地信息化標準，實現數據交換和共享管理機制，是落實自然資源信息化“統一規劃、統一標準、信息共享”建設方針的重要舉措[7]。建設土地工程信息化規范及標準體系，能夠使土地工程行業的信息資源及數據得到共享，對于推動土地工程行業的發展具有非常重要的作用。土地信息數據涉及的數據領域、數據來源、數據語義、數據結構、數據類型、數據形式、數據格式等多種多樣，數據交換、交互的阻力很大，目前已經嚴重制約了土地信息數據共享與應用。研究土地信息數據的標準化組織，制定統一數據標準，已成為保障土地信息數據的數據質量、規范數據內容、組織形式、形式轉換共享機制的首要任務[8-9]。

2土地工程信息化的發展趨勢

當前信息化技術在我國土地整治行業中已經推廣應用并取得了一定的成效，但土地工程智能化的發展越來越受到重視，并是未來行業發展的一大趨勢。目前，土地整治已經逐步從單一的規模化整治向質量和生態環境整治相結合的方向轉變。因此，土地工程建設的規劃設計、施工技術、后期管理維護等均將朝向智能化、信息化、生態化的方向發展，以實現土地工程智能化的發展，促進土地整治工作的順利進行和土地資源的高效持續利用。2.1實現土地工程智能化發展我國城鎮化率達60%，即60%的人在城里居住或者從事相應的工作；在農村地區只有40%，相當一部分人（老人和小孩）還不能直接從事生產。現在農村勞動力缺乏是突出的問題，因而要求土地必須平整且集中連片，擴大規模以實現機械化作業。20世紀50年代初期，日本、韓國和中國臺灣地區土地狀況和我國現在差不多，但經過30~40年的長期整理，小塊并大塊，精心平整，培肥地力，把土地建設成適合農業機械化作業的地塊，農業發展走上了快車道[10-11]。土地整治對于推動農業機械化的全面推廣應用具有重要的作用，農業機械化的根是土地，但我國耕地規模較小，沒有集中連片，未來需要研發大型的農田整治機械，充分發揮農業機械化的速率[11]。2.2信息化技術與土地生態化發展土地整治技術的信息化發展需要多種高新技術的支持，如遙感動態監測技術、先進的定位技術、整治區水土重構與節水工程技術，土壤恢復、生態保護以及土地精細化管理等技術，將這些技術綜合運用于土地整治工作中，才確保了項目從立項、規劃到實施以及后期驗收評價環節的信息化操作，也使土地整治項目的信息化發展能科學有序進行[12]。在土地整治過程中，通過綜合考慮土地類型、整治目標、社會活動等因素，結合適合的信息化技術制定針對性的整治規劃和設計，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不再局限于其利用率的提升，對生態環境的建設受到更多的重視，需要利用信息技術優化和完善生態型、高效型的土地整治技術。利用信息化技術實現節水節土、土地生態化治理，從而提升土地資源利用效率，提升土地質量、保護生態環境及實現土地資源的可持續利用[3]。我國土地資源信息技術的發展過程存在一些問題，例如缺乏集成，耕地保護可持續創新不足，對土地利用關系演化機制的研究缺乏，土地綜合功能的開發滯后等。今后，處理好信息化技術、土地生態化的發展與土地資源安全之間的關系，對于土地資源安全戰略目標的落實具有積極的推動作用。耕地資源安全、土地高效利用、土地生態安全等三方面內容是當前我國土地工程研究亟需解決的安全問題，按照全產業鏈、全創新鏈的原則，整體設計、系統提供維護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]。土地整治項目的智能監測和綜合性監管、衛星遙感技術可實現數據的采集和上報、監測形式的可視化等，為土地工程的建設和實施提供了技術支撐和便利條件[12]。

3結語

綜上所述，土地工程信息技術的應用是未來土地資源行業發展的迫切需求。構建土地工程行業數據規范和標準體系，實現數據共享交換通道；加強土地工程大數據研發和應用，建設數字化土地工程平臺，為重大國土空間整治項目進行預測、決策和評估；找準土地機械化發展的攻關目標，積極研發土地智能裝備，實現農業機械化應用，是未來土地工程研究的三大重要課題。未來，信息化技術必將在土地工程行業獲得廣泛的應用，并且為我國土地資源的集約利用和土地整治工作的順利開展作出重大的貢獻，推動土地工程行業快速發展，為國家的土地資源可持續利用提供強力的技術支撐。

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作者:張海歐