3S技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

（天津市國(guó)土資源和房屋管理局北辰區(qū)國(guó)土資源分局，天津 300400）

3S技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

白 洋

（天津市國(guó)土資源和房屋管理局北辰區(qū)國(guó)土資源分局，天津 300400）

土地是國(guó)土資源的重要組成部分，隨著土地管理工作精細(xì)化、信息化程度的不斷提高，對(duì)地籍測(cè)繪這一土地管理的基礎(chǔ)工作提出了更高的要求。本文介紹了由全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）組成的3S技術(shù)的基本概念及其在現(xiàn)代地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。

3S技術(shù)；土地管理；地籍測(cè)繪

地籍測(cè)繪是土地管理工作的基礎(chǔ)，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展以及土地管理信息化程度的提高，傳統(tǒng)測(cè)繪方法已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需要。為了提高地籍測(cè)繪水平、進(jìn)一步推動(dòng)土地的精細(xì)化管理，越來(lái)越多的新技術(shù)已逐漸應(yīng)用于地籍測(cè)繪中，這其中以3S技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛。

1 3S技術(shù)概述

3S技術(shù)是全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）和的統(tǒng)稱(chēng)，其中，GPS可以實(shí)時(shí)提供目標(biāo)的空間位置信息，RS技術(shù)可以獲取高時(shí)空分辨率的地表物體及地表環(huán)境信息，GIS則是多種來(lái)源時(shí)空數(shù)據(jù)的綜合處理和應(yīng)用分析的平臺(tái)。

1.1 全球定位系統(tǒng)（GPS）

全球定位系統(tǒng)是利用人造衛(wèi)星進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量導(dǎo)航的一種技術(shù)，一般由空間星座、地面控制系統(tǒng)、用戶(hù)系統(tǒng)三部分組成，它可為用戶(hù)提供不同精度的空間定位數(shù)據(jù)。差分GPS可以接收某些地面發(fā)射站送出的精確位置的基準(zhǔn)信號(hào)，將其與GPS定位信號(hào)進(jìn)行比較和修正，大大提高了定位精度。隨著差分GPS技術(shù)的發(fā)展，用GPS測(cè)定三維坐標(biāo)的技術(shù)方法將測(cè)繪定位技術(shù)從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)，從事后處理擴(kuò)展到實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航，作為一種全新的現(xiàn)代定位方法，GPS已逐漸在越來(lái)越多的領(lǐng)域取代了常規(guī)儀器。

1.2 遙感（RS）技術(shù)

遙感就是“遙遠(yuǎn)的感知”，它是一種遠(yuǎn)離目標(biāo)，在不與目標(biāo)對(duì)象直接接觸的情況下，通過(guò)某種平臺(tái)上裝載的傳感器獲取其特征信息，然后對(duì)所獲取的信息進(jìn)行提取、判定、加工處理及應(yīng)用分析的綜合性技術(shù) 。

遙感技術(shù)能夠能夠快速、實(shí)時(shí)、全天候的提供多種對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)，相對(duì)于傳統(tǒng)人工獲取方式，遙感技術(shù)更為便捷準(zhǔn)確，且能大大降低人力物力成本，因此已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、國(guó)土、水利、氣象、軍事等領(lǐng)域。目前，隨著技術(shù)不斷成熟，我們獲取遙感圖像的時(shí)空分辨率和光譜分辨率都有了較大的提高，遙感提取技術(shù)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步也使其越來(lái)越多的應(yīng)用于各行各業(yè)。

1.3 地理信息系統(tǒng)（GIS）

GIS是一門(mén)介于地球科學(xué)與信息科學(xué)之間的交叉學(xué)科，它是反映現(xiàn)實(shí)世界中的各類(lèi)空間數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，以一定的格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、運(yùn)算、顯示、更新和分析的綜合技術(shù)系統(tǒng)。GIS區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的特點(diǎn)在于其存儲(chǔ)和分析的數(shù)據(jù)是帶有空間

位置信息的，因此可以更好的處理空間實(shí)體之間的各類(lèi)關(guān)系。

GIS是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)抽象模型，用戶(hù)可以根據(jù)自身需求檢索并提取這個(gè)現(xiàn)實(shí)世界模型各方面的內(nèi)容，也可以量測(cè)這個(gè)模型所表達(dá)的地理現(xiàn)象的各種空間尺度指標(biāo)，更為重要的是可以將自然發(fā)生的或者思維規(guī)劃的動(dòng)態(tài)過(guò)程施加在這個(gè)模型之上，取得對(duì)人為和自然過(guò)程的分析和預(yù)測(cè)信息，從而有助于使用者做出正確決策。

2 地籍測(cè)繪的含義及其在土地管理中的作用

測(cè)繪就是通過(guò)一定的技術(shù)手段獲得反映地面現(xiàn)狀的圖形和位置信息，而地籍測(cè)繪是服務(wù)于地籍管理的一種專(zhuān)業(yè)測(cè)繪。它是指對(duì)地塊權(quán)屬界線(xiàn)的界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)定，并把地塊及其附著物的位置、面積、權(quán)屬關(guān)系和利用狀況等要素準(zhǔn)確地繪制在圖紙上和記錄在專(zhuān)門(mén)的表冊(cè)中的測(cè)繪工作。地籍測(cè)繪為地土地管理工作提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，是土地管理工作的基礎(chǔ)和命脈，有著十分重要的意義，地籍測(cè)繪較為重要的應(yīng)用在土地管理的以下方面中。

2.1 土地登記的重要依據(jù)

地籍測(cè)繪以地籍調(diào)查為依據(jù)，是土地行政主管部門(mén)進(jìn)行土地登記的重要依據(jù)，地籍測(cè)繪的精準(zhǔn)與否直接關(guān)系到登記成果是否準(zhǔn)確。例如，由于測(cè)繪不準(zhǔn)確使得相鄰宗地測(cè)繪成果相互占?jí)?，有可能?dǎo)致土地的重復(fù)發(fā)證問(wèn)題，日后極易產(chǎn)生權(quán)屬糾紛。因此，探索新的地籍測(cè)繪方法，努力提高測(cè)繪精度是土地登記工作的必然需求。

2.2 土地變更調(diào)查的重要步驟

如今我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，土地利用狀況的變化很快。為了保持土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)現(xiàn)勢(shì)性，需要定期開(kāi)展土地變更調(diào)查工作，而地籍測(cè)繪則是其中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)地籍測(cè)繪工作獲取地表變化地塊的位置、形狀等信息，可以及時(shí)更新土地利用現(xiàn)狀基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，服務(wù)于日后的土地管理工作。

3 3S技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

隨著土地精細(xì)化管理的程度日益提高，傳統(tǒng)的測(cè)繪方法已無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求，積極探索新方法新技術(shù)在地籍測(cè)繪領(lǐng)域中的應(yīng)用已成為測(cè)繪從業(yè)人員的共識(shí)。3S技術(shù)將空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，由于其具有獲取信息的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性，便捷性等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于地籍測(cè)繪領(lǐng)域中。

3.1 GPS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

GPS具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益、抗干擾性和保密性等特點(diǎn)，其出現(xiàn)給測(cè)繪工作帶來(lái)了革命性的變化。與傳統(tǒng)測(cè)繪方法相比，GPS最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以直接獲取觀測(cè)點(diǎn)三維絕對(duì)位置，不需要通視，這樣就減少了測(cè)量工作的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間成本，加之GPS不存在誤差累積，使測(cè)量點(diǎn)位的選擇變得更為靈活。

3.2 RS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

對(duì)于公路、鐵路、河流等線(xiàn)性工程和特大型工程的測(cè)繪工作而言，RS技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)獲取遙感影像并對(duì)其進(jìn)行判讀，并結(jié)合GIS的空間分析功能，可以快速獲取目標(biāo)地塊的測(cè)繪成果。在此基礎(chǔ)之上，還可以借助GPS接收機(jī)獲取影像上預(yù)先確定的位置的精確坐標(biāo)，并提供幾何校正時(shí)所需的成像信息，以此提高測(cè)繪成果精度。

另外，遙感技術(shù)還廣泛的應(yīng)用于動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中。在確定了合理的監(jiān)測(cè)周期后，便可對(duì)各個(gè)時(shí)期的遙感影像進(jìn)行處理，使之轉(zhuǎn)化為可識(shí)別的信息，并通過(guò)修正和校準(zhǔn)使其精度符合要求。通過(guò)對(duì)不同時(shí)期影像資料的對(duì)比，可提取出某時(shí)段內(nèi)土地利用情況的變量，從而摸清土地利用變化趨勢(shì)，為今后的整體規(guī)劃提供參考依據(jù)。因?yàn)橛辛诉b感技術(shù)的存在，這一過(guò)程不再需要進(jìn)行耗時(shí)的人工實(shí)地測(cè)量，取而代之用信息化的手段獲取測(cè)繪數(shù)據(jù)，更為便捷高效。

3.3 GIS在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

作為一種寶貴的不可再生資源，從古至今人類(lèi)一直十分重視對(duì)土地的管理和利用。土地管理必然伴隨著大量空間數(shù)據(jù)，需要采用空間技術(shù)進(jìn)行管理。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是在處理空間數(shù)據(jù)方面顯得力不從心，而GIS的出現(xiàn)解決了這一難題。它將土地的空間和屬性信息集成在相應(yīng)的土地管理信息系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了土地管理的數(shù)字化及各個(gè)子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化。

GIS可以對(duì)土地的空間信息和屬性信息同時(shí)進(jìn)行管理，而且還可實(shí)現(xiàn)二者之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)，從根本上避免了重復(fù)征地、重復(fù)發(fā)證等錯(cuò)誤，但這也對(duì)地籍測(cè)繪工作提出了更高的要求。下面就通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明GIS在地籍測(cè)繪中是如何應(yīng)用的。

為了滿(mǎn)足土地信息化管理的需要，各地都在積極探索基于GIS技術(shù)的測(cè)繪管理系統(tǒng)，它可以獨(dú)立運(yùn)行或集成在土地管理系統(tǒng)中，無(wú)論采用何種方式，都可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)字化的成果管理。在測(cè)繪管理系統(tǒng)中，從測(cè)繪需求提出到成果驗(yàn)收大致分為以下幾個(gè)步驟：

（1）提出地籍測(cè)繪需求

需要使用測(cè)繪成果的土地管理部門(mén)在系統(tǒng)終端提出土地測(cè)繪申請(qǐng)，將項(xiàng)目名稱(chēng)、坐落、四至、測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)等基本信息提交給測(cè)繪部門(mén)。

（2）受理測(cè)繪申請(qǐng)

測(cè)繪部門(mén)通過(guò)測(cè)繪管理系統(tǒng)查看測(cè)繪申請(qǐng)的基本信息，并調(diào)取土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如地類(lèi)、權(quán)屬、規(guī)劃數(shù)據(jù)等），用以查驗(yàn)擬測(cè)繪地塊的合法性。如地塊存在占?jí)夯巨r(nóng)田、不符合城市總體規(guī)劃等情況，測(cè)繪部門(mén)可及時(shí)反饋給相應(yīng)土地管理部門(mén)，避免了不必要的測(cè)繪行為，節(jié)省人力物力成本。對(duì)于符合條件的測(cè)繪申請(qǐng)，測(cè)繪部門(mén)可通過(guò)測(cè)繪管理系統(tǒng)進(jìn)行受理。

（3）提取相鄰界址信息

在進(jìn)行測(cè)繪之前，測(cè)繪人員需要在測(cè)繪管理系統(tǒng)中檢索到擬測(cè)繪地塊的相鄰宗地，并提取相鄰邊界址信息，不再進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。該步驟是進(jìn)行測(cè)繪管理的核心，既從根本上杜絕了相鄰宗地間相互占?jí)骸㈦x縫等問(wèn)題，避免了測(cè)繪誤差對(duì)成果的影響，又能夠減少測(cè)繪工作量，降低工作成本。

（4）測(cè)繪成果的檢驗(yàn)

測(cè)繪人員完成測(cè)繪后，需要再次利用測(cè)繪管理系統(tǒng)中的土地利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)成果進(jìn)行檢驗(yàn)，查驗(yàn)其是否符合相關(guān)用地標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)合格的，則可將成果通過(guò)上傳等方式保存在測(cè)繪管理系統(tǒng)中，相應(yīng)的土地管理部門(mén)可以在終端進(jìn)行提取并使用。

以上即為一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用GIS對(duì)地籍測(cè)繪進(jìn)行管理的基本流程。通過(guò)GIS，人們可以用一種全新的思想和手段來(lái)解決測(cè)繪中遇到的分析和管理問(wèn)題，在進(jìn)行實(shí)地測(cè)繪之前摸清情況、排除錯(cuò)誤，減少不必要的測(cè)量誤差，提高地籍測(cè)繪的精度和效率。

結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的擴(kuò)大對(duì)土地管理和地籍測(cè)繪工作提出了更高的要求，3S技術(shù)在其中的應(yīng)用也將越來(lái)越廣泛。但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在諸多需要解決的問(wèn)題，比如設(shè)備陳舊、新技術(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)的推廣進(jìn)度不統(tǒng)一、各地精度標(biāo)準(zhǔn)不一致等問(wèn)題，這需要我們?cè)陂_(kāi)發(fā)應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，加快建立統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步推進(jìn)3S技術(shù)在全國(guó)范圍內(nèi)地籍測(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用。

[1]付標(biāo)，高鵬，王濤，劉杉，張博.3S技術(shù)在土地科學(xué)中的應(yīng)用[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，20（07）：105-109.

[2]彭望祿，白振平，劉湘南，曹彤.遙感概論[M].北京：高等教育出版社，2002.

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