土地資源信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建研究

【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，土地信息的獲取與管理的科技含量也越來越高。借助衛(wèi)星系統(tǒng)，能夠建構(gòu)土地信息管理系統(tǒng)，進(jìn)而提升土地信息獲取與管理的精度。在這種背景下，本文首先對(duì)于相關(guān)理念與技術(shù)進(jìn)行了概述，進(jìn)而分析了移動(dòng)土地信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成，最后通過實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用，提出了相應(yīng)的建議。

【關(guān)鍵詞】土地；信息管理；系統(tǒng)；構(gòu)建

一、土地信息管理系統(tǒng)構(gòu)建的理念與技術(shù)

（一）理念分析

土地信息管理作業(yè)是完成土地測(cè)量后，測(cè)量機(jī)關(guān)經(jīng)常性、永久性的土地信息管理、維護(hù)工作。依各地區(qū)地籍圖資料的型態(tài)，有圖解法地籍圖信息管理與數(shù)值法信息管理兩種作業(yè)方式。建立一套可在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行土地信息管理作業(yè)的數(shù)值法作業(yè)系統(tǒng)，是一非常重要的工作。理論上使用VBS-RTK測(cè)量的技術(shù)，可運(yùn)用于基本控制測(cè)量及圖根測(cè)量，或直接用于土地信息管理作業(yè)。因此，本文重點(diǎn)介紹e-GPS衛(wèi)星定位基準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合適當(dāng)測(cè)量?jī)x器，配合VBS-RTK技術(shù)應(yīng)用于圖根點(diǎn)增、補(bǔ)建測(cè)量，定位精度基本能符合地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的圖根點(diǎn)測(cè)量規(guī)范，并有利于提升土地信息管理的精度。

（二）相應(yīng)技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)RTK的技術(shù)中，單站的GPS基準(zhǔn)站誤差模型將由區(qū)域性的GPS多基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)誤差模型所取代。也即采用多個(gè)基準(zhǔn)站所組成的GPS網(wǎng)絡(luò)來評(píng)估該基準(zhǔn)站網(wǎng)所涵蓋地區(qū)的GPS誤差模型，并以此建立虛擬基準(zhǔn)站（VBS）的模型觀測(cè)數(shù)據(jù)，提供該地區(qū)內(nèi)RTK用戶作為主站應(yīng)用，該VBS的觀測(cè)數(shù)據(jù)將會(huì)與RTK用戶觀測(cè)數(shù)據(jù)的誤差模型具有極高的相關(guān)性，因此當(dāng)進(jìn)行虛擬基準(zhǔn)站即時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)（VBS-RTK）的差分處理后，可消除系統(tǒng)誤差，RTK定位精度因而得以提高。為提供土地信息管理高精度即時(shí)定位的需要，并擴(kuò)大RTK有效作業(yè)范圍，有必要通過網(wǎng)絡(luò)高速、寬頻的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，建置電子化衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)（e-GPS），就其連續(xù)定位觀測(cè)資料，建構(gòu)區(qū)域性定位誤差內(nèi)插模式，并配合VBS-RTK，從而獲得高精度的定位成果。

二、土地信息管理系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）基本組成架構(gòu)

土地信息管理系統(tǒng)即時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)是一套完整涵蓋廣范圍且可達(dá)公分級(jí)精度的即時(shí)性動(dòng)態(tài)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其基本組成架構(gòu)分述如下：一是衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)。衛(wèi)星定位基準(zhǔn)站的最佳建置間距以不超過70公里為原則，主要功能是連續(xù)接收GPS觀測(cè)資料、連續(xù)通過網(wǎng)絡(luò)將GPS原始觀測(cè)資料即時(shí)傳輸至控制及計(jì)算中心。二是控制及計(jì)算中心。建置控制及計(jì)算中心服務(wù)器的目的為集中管理各衛(wèi)星基準(zhǔn)站的GPS資料，其主要功能為連續(xù)進(jìn)行GPS觀測(cè)資料的品管、儲(chǔ)存、處理與遠(yuǎn)端監(jiān)控、連續(xù)計(jì)算產(chǎn)生區(qū)域性定位誤差修正資料、組成VBS虛擬觀測(cè)資料、通過行動(dòng)電話GSM/GPRS及RTCM網(wǎng)絡(luò)傳輸通訊協(xié)定（NTRIP），將VBS虛擬觀測(cè)資料（RTCM格式）傳送至移動(dòng)站。三是移動(dòng)站。采用虛擬基準(zhǔn)站即時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)所須配合的基本配備，只要1組具有RTK解算功能的衛(wèi)星定位接收儀、控制器及具有GSM/GPRS上網(wǎng)功能的PDA或其他相容的行動(dòng)通訊設(shè)備，即可進(jìn)行VBS-RTK定位解算，其作業(yè)流程為下載移動(dòng)站GPS原始衛(wèi)星觀測(cè)資料并計(jì)算產(chǎn)生導(dǎo)航定位坐標(biāo)、通過GSM/GPRS及NTRIP將導(dǎo)航定位坐標(biāo)（NMEA格式）傳輸至控制及計(jì)算中心、聯(lián)合移動(dòng)站觀測(cè)資料及VBS虛擬觀測(cè)資料進(jìn)行RTK定位解算。

（二）土地信息管理的精度規(guī)范

數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)項(xiàng)目，計(jì)有鑒定測(cè)量、分割測(cè)量、合并測(cè)量、未登記土地信息管理、坍塌測(cè)量、調(diào)整地形及界址調(diào)整測(cè)量、他項(xiàng)權(quán)利位置測(cè)量、更正檢查有關(guān)測(cè)量等項(xiàng)目。而數(shù)值法土地信息管理的作業(yè)方式，是根據(jù)圖根點(diǎn)、界址點(diǎn)位的數(shù)值坐標(biāo)檔繪制土地信息管理參考圖，然后根據(jù)依據(jù)圖根點(diǎn)的已知坐標(biāo)反算與界址點(diǎn)間的夾角與距離，在實(shí)地以全測(cè)站經(jīng)緯儀依據(jù)相關(guān)的圖根點(diǎn)或界址點(diǎn)測(cè)定測(cè)量土地的界址點(diǎn)。數(shù)值法土地信息管理，實(shí)質(zhì)上僅將原有測(cè)設(shè)計(jì)算的界址點(diǎn)坐標(biāo)，復(fù)原測(cè)定于實(shí)地。

三、土地信息管理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用與發(fā)現(xiàn)

（一）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

本研究選定某地區(qū)辦理地籍圖重測(cè)地區(qū)為研究范圍，該地區(qū)位于是一個(gè)開發(fā)較早的城鎮(zhèn)，區(qū)內(nèi)除了有高樓大廈及公寓外，尚有農(nóng)地、山坡地及林地，地形較為復(fù)雜，可針對(duì)各種遮蔽情況下進(jìn)行定位研究，且實(shí)驗(yàn)分析所須的數(shù)值資料均已建立，故選此地區(qū)為實(shí)驗(yàn)范圍。本研究采實(shí)驗(yàn)研究法，利用土地信息管理系統(tǒng)中的VBS-RTK某區(qū)服務(wù)網(wǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的四等控制點(diǎn)及圖根點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)及界址點(diǎn)放樣，綜合觀測(cè)值分別與重測(cè)公告坐標(biāo)成果及面積，進(jìn)行比較分析，探討應(yīng)用VBS-RTK辦理土地信息管理的精度及可行性。

（二）實(shí)驗(yàn)結(jié)論與建議

一是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果，兩次的觀測(cè)成果與公告成果坐標(biāo)值較差絕對(duì)值平均值與均方根誤差值，均僅0.1公分，可見VBS-RTK即時(shí)動(dòng)態(tài)定位的觀測(cè)精度甚為平均，另從觀測(cè)平均值的平面位置較差曲線分布情形，可知本實(shí)驗(yàn)區(qū)測(cè)得的坐標(biāo)成果與公告成果存有約2～3公分的系統(tǒng)差，因此以VBS-RTK直接應(yīng)用于圖根測(cè)量及土地信息管理，得經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換套合的程序。二是本實(shí)驗(yàn)以六參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后成果與公告成果的坐標(biāo)差值絕對(duì)值的平均值及均方根誤差均較轉(zhuǎn)換前低。且成果較差均符合界址點(diǎn)位置檢查與原坐標(biāo)值的比較差不得超過6公分的規(guī)定，其中除有1點(diǎn)位置較差為5.3公分外，其于點(diǎn)位也均符合圖根點(diǎn)位置檢查與原坐標(biāo)值的比較差不得超過5公分的規(guī)定。因此，VBS-RTK觀測(cè)成果，可利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式使觀測(cè)的坐標(biāo)成果較相似于公告成果，以減少系統(tǒng)誤差。三是利用全國(guó)性e-GPS衛(wèi)星定位基準(zhǔn)網(wǎng)的VBS-RTK辦理土地信息管理界址點(diǎn)放樣，其中界址點(diǎn)因建筑物遮蔽或其他地形等外在因素影響，系統(tǒng)無法求出正確解（fixed解）時(shí)，須配合使用簡(jiǎn)易的測(cè)量工具輔助，若測(cè)量區(qū)的界址點(diǎn)受建筑物遮蔽情況嚴(yán)重，則尚須配合全測(cè)站經(jīng)緯儀及其他測(cè)量工具作業(yè)，才能將全部界址點(diǎn)放樣于實(shí)地。四是本實(shí)驗(yàn)區(qū)經(jīng)以放樣后重新測(cè)量計(jì)算的界址點(diǎn)坐標(biāo)，再重新計(jì)算各宗地面積與登記簿面積比較分析結(jié)果，各宗地面積較差均符合地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的容許誤差范圍，故VBS-RTK可直接用于辦理土地信息管理作業(yè)。五是以VBS-RTK辦理圖根測(cè)量，雖可達(dá)到地籍測(cè)量實(shí)施規(guī)則的精度規(guī)范，但仍受限于點(diǎn)位位置所能接收到的衛(wèi)星顆數(shù)及幾何分布的影響，因此，辦理時(shí)盡量使圖根點(diǎn)的透明度良好，使成果正確可靠。另為確保成果可靠度，建議觀測(cè)時(shí)應(yīng)慎選最佳觀測(cè)時(shí)段進(jìn)行點(diǎn)位重復(fù)觀測(cè)，兩次重復(fù)觀測(cè)的較差值可放寬為3公分。

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