土地管理中3S技術(shù)應(yīng)用研究

周云++李敬紅

摘 要：本文基于筆者從事土地管理的相關(guān)工作經(jīng)驗，以3S技術(shù)應(yīng)用為研究對象，論文首先探討了工作流程，進而從RS技術(shù)引用、GPS界址點測量和GIS數(shù)據(jù)管理三個方面探討了3S技術(shù)的應(yīng)用思路和需要注意的問題，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村 集體土地 確權(quán) 3S技術(shù)

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0127-02

近年來，3S技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。3S技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global positioning systems，GPS）的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計算機技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。

湖北某市響應(yīng)國土資源部號召，由市國土局負責(zé)組織實施，經(jīng)過科學(xué)研究、全面考慮，決定采用3S先進技術(shù)進行農(nóng)村集體登記發(fā)證，嚴格相關(guān)標準，更經(jīng)濟、更高效地開展工作。

1 工作流程

農(nóng)村集體登記發(fā)證工作，可以劃分為4個主要板塊：（1）工作底圖制作：工作底圖、宗地圖的制作利用RS技術(shù)制作遙感正射影像圖；（2）外業(yè)調(diào)查與測繪：外業(yè)界址點測量采用 GPS-RTK技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集；（3）數(shù)據(jù)整理與建庫：調(diào)查數(shù)據(jù)則采用GIS技術(shù)進行入庫、管理等；（4）檢查驗收。

2 RS技術(shù)應(yīng)用

RS技術(shù)利用某些儀器設(shè)備，在不與被研究對象直接接觸的情況下，收集數(shù)據(jù)，通過處理分析，最后提取和應(yīng)用有關(guān)對象信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間時間分辨率。

該項目采用2011年11月拍攝的高分辨率影像圖，通過正射糾正，其原理是將影像化為很多微小的區(qū)域，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)建立數(shù)據(jù)模型，然后利用數(shù)字元高程模型對原始影像進行糾正，使其轉(zhuǎn)換為正射影像。

由于外業(yè)指界工作量大，不可能每塊宗進行實地指界，利用高分辨率的遙感正射影像圖制作成為工作底圖，套合上一年度土地變更調(diào)查資料，可在室內(nèi)進行界線確認工作，無需所有宗地進行實地指界，界線位置判讀困難的地方，再到實地進行指界。這樣大大提高了外業(yè)指界的工作效率，減少野外工作時間，而且遙感正射影像圖精度較高，甚至一條田埂都能清晰可辨，精度完全可以達到規(guī)范要求。宗地圖制作以遙感正射影像圖為基礎(chǔ)，相對于原來以地籍圖為基礎(chǔ)的宗地圖更加直觀，易于辨認，宗地位置、四至范圍更加一目了然。

3 GPS界址點測量

根據(jù)項目要求在多條權(quán)屬界線交匯處、重要的轉(zhuǎn)折點設(shè)立界址點，復(fù)雜地段根據(jù)實際情況設(shè)立界址點，以木樁、噴漆等形式做好標識。由于項目測區(qū)處于偏遠山區(qū)，控制點較少，通視條件較差，采用GPS測量就不存在上述問題，工作效率、經(jīng)濟效益將大大優(yōu)于常規(guī)測量。

該市已完成城市CORS參考站的建設(shè)。連續(xù)運行參考站系統(tǒng)（Continuous Operational Reference System，簡稱CORS系統(tǒng)）可以定義為一個或若干個固定的、連續(xù)運行的GPS/GNSS參考站，利用現(xiàn)代計算機、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)（LAN/WAN）技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶提供經(jīng)過檢驗的不同類型的GPS觀測值（載波相位、偽距），各種改正數(shù)、狀態(tài)信息以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項目的系統(tǒng)。

利用一臺GPS接收機+手簿作為流動站，采用該市CORS系統(tǒng)，以GPS（VRS）模式在其信號覆蓋范圍內(nèi)，進行 GPS差分坐標測量，即GPS流動站向運行GPS-Net-work 的控制中心發(fā)送它的概略位置。具體的方式是：通過GSM網(wǎng)發(fā)送標準的NMEA位置信息，控制中心接收此信息并進行誤差計算后重新向流動站發(fā)送改正過的RTCM信息，達到實時定位。GPSRTK工作原理示意圖如圖1所示。

采用GPS-RTK測量時，先進行儀器連接，設(shè)置IP地址、端口、接入口（RTCM31）、轉(zhuǎn)換參數(shù)等，然后進撥號鏈接，接入CORS站。測量前，對原有控制點進行檢測，各項限差滿足規(guī)范要求后再進行界址點測量。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)基本要求：（1）衛(wèi)星高度角限值≥15°；（2）同步觀測衛(wèi)星數(shù)≥5顆；（3）位置精度衰減因子（PDOP值）≤6；（4）數(shù)據(jù)采集歷元數(shù)≥10；（5）當初始化時間超過3min仍不能獲得固定解時，應(yīng)斷開通訊鏈接并重新啟動GPS接收機進行初始化操作。重試次數(shù)超過3次仍不能獲得初始化應(yīng)取消本次測量。

4 GIS數(shù)據(jù)管理

GIS技術(shù)是指在計算機軟硬件支持下運用系統(tǒng)分析和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS具有空間數(shù)據(jù)的輸入與編輯、組織與分析、查詢與管理以及制圖輸出等功能。應(yīng)用GIS建立農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫，可以快捷地實現(xiàn)面積匯總、數(shù)據(jù)查詢輸出、圖件編制等功能，對加強農(nóng)村集體土地管理及規(guī)劃起到很大作用。

外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)錄入采用南方CASS登記發(fā)證版，將每宗地權(quán)利人名稱、宗地編號、界指線、界指點等輸入軟件，生成地籍調(diào)查表、宗地圖等用于登記發(fā)證，再將CAD格式文件轉(zhuǎn)換成ARCGIS格式文件進行數(shù)據(jù)建庫。利用地籍管理系統(tǒng)，可按照土地登記發(fā)證程序進行土地申請、審批，輸出土地登記卡、土地歸戶卡，最后打印土地所有權(quán)證書。同時，數(shù)據(jù)庫還具有瀏覽、編輯、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等功能。相對于以前紙質(zhì)文件進行登記發(fā)證，節(jié)省了許多麻煩的手續(xù)，提高發(fā)證效率，也為以后的農(nóng)村集體土地管理工作提供強有力的工具。系統(tǒng)實現(xiàn)地籍管理中三個“一體化”：圖數(shù)一體化、登記發(fā)證與檔案一體化、業(yè)務(wù)審批和流程控制一體化，從而達到地籍辦公無紙化、流程化，土地登記公開查詢信息化，提高辦事效率，保證土地登記和建庫符合標準規(guī)范。endprint

5 需注意的問題

5.1 RS技術(shù)問題

5.1.1 數(shù)據(jù)采集過程中的誤差

遙感數(shù)據(jù)的采集過程中會產(chǎn)生一些誤差：如大氣條件的不均勻性、變化性與儀器的不穩(wěn)定性等。其中有些誤差是可以消除或削弱的，如光譜校正與幾何校正等，但殘存誤差是存在的。

5.1.2 數(shù)據(jù)處理的誤差

幾何校正時，采用的地面控制點存在誤差會影響到幾何校正。影像增強或特征提取、數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生新的誤差。

5.1.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸過程中的誤差

不論是從矢量到柵格還是從柵格到矢量的轉(zhuǎn)換，在投影變換的過程、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中都會產(chǎn)生新的誤差。

5.2 GPS測量誤差

GPS測量是通過地面接收衛(wèi)星傳送的信息來確定地面點坐標。測量結(jié)果的誤差主要來源于GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號的傳播過程、GPS接收機等地面接收設(shè)備和其他人為因素等。按誤差性質(zhì)分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。偶然誤差主要包括人為對中誤差、天線高量取誤差等；系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、接收機鐘誤差、電離層和對流層延遲以及多路徑效應(yīng)的誤差等。其中，系統(tǒng)誤差無論從大小還是對定位結(jié)果的危害性來講都比偶然誤差大得多，因此系統(tǒng)誤差是GPS測量的主要來源，同時也是空間數(shù)據(jù)誤差的來源。

5.3 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量

GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量包含如下幾個方面。

（1）位置精度：如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度等，描述幾何數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（2）屬性精度：如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性等，用反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

（3）邏輯一致性：如結(jié)點匹配精度、拓撲關(guān)系的正確性等。GIS數(shù)據(jù)庫所需的各種數(shù)據(jù)來源，主要包括：地圖、文本資料、遙感圖像、實測數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。針對各種誤差，GIS數(shù)據(jù)處理時要進行各種數(shù)據(jù)檢查，建立拓撲關(guān)系進行處理，保證GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量。

6 結(jié)語

農(nóng)村集體土地登記發(fā)證是國家土地管理的大事，工作量非常大，采用高清遙感影像對地籍調(diào)查、外業(yè)確界工作有非常重要的作用；GPS測量的應(yīng)用提高測量精度、縮短作業(yè)時間；GIS數(shù)據(jù)管理為登記發(fā)證工作提供很好的平臺，實現(xiàn)信息化、數(shù)字化、系統(tǒng)化。3S技術(shù)時代的到來，是傳統(tǒng)作業(yè)方式與現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物，21世紀是數(shù)字化的年代，3S技術(shù)將是未來土地管理發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻

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