土地整理规划中的GIS 与VR 技术应用

■范员华，左腾云 ■江西省土地开发整理中心，江西 南昌 330000

在农业发展过程中，非常重要的一个基础就是土地，在我国土地基本国策中，需要对土地资源进行保护和利用;将基本农田土地整理工作给开展下去，对农业和农村经济发展起到了较大程度的推动作用，这样也可以对土地利用生产环境及生态环境进行改善。具体来讲，土地整理规划指的是将土地利用规划的总体要求给贯彻下去，对土地利用和社会关系进行调整，以便将社会经济发展中土地利用的制约因素给消除掉，以便更加有序化和集约化的利用土地，土地资源的利用率和产出率进行提升。

如今，通常借助于计算机辅助设计来规划设计土地整理项目，但是CAD 和GIS 相比，存储属性是缺乏的，没有对地图投影方式进行记录，在实践过程中，传统的CAD 技术建模没有较高的效率，精度无法符合要求。三维GIS 延伸了二维GIS，可以几何建模和可视化表达三维对象;三维空间立体造型用VR 技术实现的GIS 核心，主要是描述空间位置和拓扑挂席，建模虚拟三维场景。在土地整理项目中，对土地整理规划后的虚拟场景进行构建，通常情况下，可以将两种方法给应用过来，几何式虚拟环境和影像式虚拟环境;在本文中，主要是将几何式虚拟环境方法给应用过来，借助于三维制图软件3D MAX 对单体工程模型的立体图进行制作;总之，土地整理规划中有效结合GIS 和VR 技术，促使规划后虚拟场景的仿真性得到强化，这样更加合理的开展土地整理规划工作。

1 研究方法和技术路线

GIS 技术和VR 技术具有一系列的功能和优势，可以存储大量的数据和数字化的信息，并且能够高效智能的分析和处理，将一系列的信息提供出来，以便更加快学的开展土地整理规划工作。GIS 技术将RTK获取的空间数据利用过来，对数学模型进行构建，对地理特征的空间分布和时间过程进行模拟，内插或者预测地理要素时空分布的实测数据点之间的不足部分。借助于研究区内的高程点，对数字地形模型表面进行生成，对研究区DEM 模型进行构建，这样研究区现状的3D 化就得到了实现，对整理区的概况进行直观的了解。在规划过程中，将规划思想、规划目标和规划标准给贯彻落实下去，科学调整和布局土地利用方向、农田水利工程、道路工程等，借助于VR 技术，来模拟规划后的场景，借助于三维软件，对3D 单体工程模型进行构建，并且在Arc GIS 中导入模型，在规划后的DEM 中嵌入单体工程模型，将这些3D 模型给调用起来，并且将仿真的河流、道路等现实地物添加于模拟场景中，这样规划后研究区的3D 可视化就可以得到实现。

2 研究区土地整理规划

一是研究区概述:本文以南昌县为例，结合相关的文件精神，国家开始向粮食生产区设置土地开发整理项目，项目区在很长一段时期内，因为没有足够的投入，还有诸多的问题存在于水利基础设施内，这样对于农业的发展就产生了较大程度的制约作用，因此，相关部门就开始综合整理规划项目区的基本农田，对农业生产条件进行改善，促使土地利用集约化和规模化水平得到提升，对生态环境条件进行改善，通过综合整治山田水路等，生态效益和社会效益比较的显著，对于农村和农村经济的发展，还起到了巨大的推动作用。

二是方法的实现:首先是研究区现状的3D 可视化实现，我们借助于ArcGIS 软件，来对土地利用现状图和总体规划图等纸质地图进行矢量化处理，对实地测量数据进行数字化处理，以便将研究区的高程控制点给获取到，借助于这些高程点，将TIN 表面给生成出来，对研究区现状DEM 模型进行构建，在软件中，对本模型进行调用，就可以对整理区的概况进行直观的了解，这样规划布局工作就可以更好的开展。

其次是在3D MAX 中对单体工程的立体图进行设计，在Auto CAD中对各种参数进行设置，结合单体地物的断面数据资料，对各段单体工程的纵剖面图进行精确绘制，将Auto CAD 文件导入到3D MAX 中，在一些特殊情况下，可以拆分复杂的单体模型，形成几个简单的几何形体，对导入文件外形轮廓路径进行描画，然后对单体对象的参数等合理定义，借助于相关工具，对样条曲线进行修改，结合具体情况，科学调整形体的外形、轮廓路径的结点等，以便有效重合导入的图形。最后，依据单体的CAD 图，对各个几何实体之间的相对位置进行分别排列。

然后是研究区的土地整理规划，在沟渠布置方面，将渠道布置于道路一侧，对于另一侧田块的灌溉，则是对进田涵进行设置，在耕作田块的中间布置排水沟;部分地区则是采用了另外的方案，在道路两侧相间布置沟渠，渠道布置在道路两侧，而在耕作田块中间布置排水沟，这样可以将现有的设施给充分利用起来。在灌溉排水方式选择方面，研究区可以将很多的水资源给充分利用起来，但是都是在研究区边界或者外围存在着湖泊、水库等，那么我们综合考虑了几个方面，泵站可以比较灵活的布置，不需要较高的投资成本，提水灌溉的经验是研究区所具备的，研究区内包括很多的村庄，将泵站提水的方案给应用过来，可以结合各村的实际情况，对泵站灵活的配置，这样就不会有用水纠纷问题出现。

三是规划设计后的虚拟场景:我们在规划后的DEM 中，嵌入了3D模型，这样在相关软件中，就可以将规划后的虚拟场景给调用过来，这样对于整理规划后的研究区状况，就可以从多个角度来直观充分的了解，以便更加科学的开展土地整理规划工作。

3 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，相较于传统的二维设计模式，三维GIS 技术具有一系列的优势，与VR 技术结合起来，在土地整理规划中应用，可以产生较好的效果，让人们更加直观形象的掌握研究区状况，将土地整理规划工作给更加科学的开展下去;一系列的实践研究表明，具有较好的效果，值得推广和应用。相关的工作人员需要不断努力，积极学习，对先进的GIS 和VR 技术熟练掌握，总结土地整理规划的经验，综合考虑诸多方面的因素，科学实施。

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