基于3S技術(shù)的農(nóng)村地籍調(diào)查方法研究

孟 欣

（黑龍江省地質(zhì)測繪地理信息院，黑龍江 哈爾濱 150030）

隨著集體土地制度的不斷完善，現(xiàn)在很多農(nóng)村土地的價(jià)值慢慢體現(xiàn)出來。近年來，國家多地出臺了很多惠民政策，惠民政策的實(shí)施需要建立在明確的地籍信息基礎(chǔ)之上，如果地籍信息不清楚，土地使用不規(guī)范，無法進(jìn)行統(tǒng)一管理的話，很容易出現(xiàn)一些不和諧的亂象，因此，農(nóng)村地籍調(diào)查是開展一系列農(nóng)村工作的基礎(chǔ)條件。隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與3S技術(shù)的發(fā)展與普及，地籍調(diào)查方法也逐漸趨向科學(xué)化：遙感技術(shù)可以通過航空、航天遙感影像獲取地物信息，由此可以大大縮減人力成本與測繪成本；全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)的跟蹤捕捉技術(shù)，大大提高了外業(yè)工作人員采集數(shù)據(jù)的精度。近年來，隨著地圖學(xué)的快速發(fā)展，很多符合我國國情的地理信息系統(tǒng)軟件被研發(fā)出來，通過這些優(yōu)秀的軟件，工作人員可以將從遙感信息當(dāng)中獲取的數(shù)據(jù)加以科學(xué)的分析，建立農(nóng)村地籍調(diào)查的數(shù)據(jù)庫，儲(chǔ)存在地理信息系統(tǒng)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)全國國土數(shù)據(jù)的聯(lián)通。3S技術(shù)的應(yīng)用，為農(nóng)村地籍調(diào)查數(shù)據(jù)提供了更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)依據(jù)，更是實(shí)現(xiàn)了國土部門對國家土地資源的數(shù)據(jù)化管理，從而也大大減小了人為因素在土地調(diào)查過程當(dāng)中造成的干擾問題發(fā)生的概率。

1 農(nóng)村地籍調(diào)查

近年來，集體土地確權(quán)頒證工作和土地調(diào)查工作已經(jīng)廣泛地分布開來，但是由于城市化進(jìn)程的加快，大量農(nóng)村人口涌入城市，導(dǎo)致農(nóng)村大量的人口流失，形成了農(nóng)村人少地多的局面，使農(nóng)村土地資源難以得到高效率的利用，甚至出現(xiàn)了很多荒廢破敗失去使用價(jià)值的宅基地；由于青壯年勞動(dòng)力的流失，農(nóng)村出現(xiàn)大量留守兒童和孤寡老人，這種情況使得耕地利用率低下，甚至導(dǎo)致耕地撂荒。為了避免土地資源浪費(fèi)的情況更加嚴(yán)重，國家出臺了一系列針對農(nóng)村土地利用的惠民政策，而這些政策的推行，要建立在農(nóng)村集體用地確權(quán)的基礎(chǔ)之上，如此一來，進(jìn)行精確高效的農(nóng)村地籍調(diào)查就成為了最基礎(chǔ)的任務(wù)。地籍調(diào)查是土地登記的基礎(chǔ)工作，它可以查清每塊土地的位置、界限、權(quán)屬、面積大小、用途和等級等基本情況，并以圖、簿表示，為土地登記、核發(fā)證書提供依據(jù)。農(nóng)村地籍信息提取完之后，可通過地理信息系統(tǒng)將提取的信息整理到國土數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)我國國土地籍信息數(shù)據(jù)化管理，為今后的便民服務(wù)、科學(xué)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障。我國地籍信息系統(tǒng)建設(shè)的工作起步比較晚，雖然自20世紀(jì)80年代中期，我國已經(jīng)將地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用到了地籍信息管理當(dāng)中，但是受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，很多信息都是紙質(zhì)的，很難做到系統(tǒng)管理和共享。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，3S技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，地籍信息管理也更加趨向數(shù)字化、科學(xué)化、規(guī)范化。3S技術(shù)使得農(nóng)村地籍調(diào)查大大降低了調(diào)查成本，克服了調(diào)查困境，使調(diào)查數(shù)據(jù)更加精確（見圖1）。

圖1 農(nóng)村土地調(diào)查的流程

2 3S技術(shù)及其在地籍調(diào)查當(dāng)中的應(yīng)用

3S技術(shù)是指RS遙感技術(shù)，GPS全球定位系統(tǒng)和GIS地理信息系統(tǒng)的三者簡稱，三種技術(shù)產(chǎn)生的年代不一樣，運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的時(shí)間也不同，應(yīng)用的方向多種多樣，三種信息技術(shù)同為地圖學(xué)方向研究出來的，應(yīng)用是殊途同歸的，三者最終還是融合到一起，這樣可以發(fā)揮其更大的利用價(jià)值。隨著城市化進(jìn)程的加快，土地資源合理利用的步伐也緊鑼密鼓地展開，3S技術(shù)被越來越多的應(yīng)用到測繪測量工作中。

2.1 RS在地籍調(diào)查中的應(yīng)用

遙感技術(shù)就是遙遠(yuǎn)的感知技術(shù)，其工作原理是在遙遠(yuǎn)的太空當(dāng)中，以遙感衛(wèi)星或飛機(jī)為平臺利用可見光、紫外線等探測儀通過拍攝或掃描等方式進(jìn)行信息感應(yīng)、接收傳輸，并對遠(yuǎn)距離目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單處理，從而識別地物的性質(zhì)、形狀、圖像的現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)。遙感技術(shù)主要包括無人機(jī)遙感技術(shù)和衛(wèi)星遙感技術(shù)兩種類型，無人機(jī)遙感技術(shù)作為一種新興技術(shù)，采集的影像數(shù)據(jù)分辨率較高，克服了傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)存在的一系列問題，比如，傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感技術(shù)可能會(huì)因?yàn)樵茖诱趽醵沟脗鬏敾貋淼挠跋褡兊貌磺逦覀鹘y(tǒng)的遙感衛(wèi)星在太空當(dāng)中的循環(huán)周期固定，不能及時(shí)提供適時(shí)的遙感影像。無人機(jī)遙感技術(shù)也存在一些問題，比如，無人機(jī)不能承載較大的傳感器，易受天氣情況的干擾，獲得的遙感影像幅度較小等問題。

應(yīng)用遙感技術(shù)獲取農(nóng)村地籍信息首先需要獲得國土資源部下發(fā)的測量區(qū)遙感影像，然后在此高分辨率的遙感影像地圖上進(jìn)行解譯。解譯方法通常是采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯和人工目視解譯相結(jié)合的方式，分辨出遙感地圖當(dāng)中的各種地物類型。其次，在影像地圖上對每宗地進(jìn)行預(yù)先編號，以及界線的預(yù)先繪制，這一做法，使得外業(yè)調(diào)查人員在進(jìn)行實(shí)地調(diào)查時(shí)，能夠?qū)λ{(diào)查宗地的面積、位置、四至等地物屬性有一個(gè)直觀準(zhǔn)確的認(rèn)知。高分辨率的遙感影像可以精確碎部點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的精度，內(nèi)業(yè)人員可通過圖像數(shù)據(jù)解讀判斷外業(yè)人員采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，外業(yè)人員在進(jìn)行實(shí)地考察的時(shí)候，可以拿出遙感影像地圖數(shù)據(jù)與實(shí)際情況進(jìn)行對比，以方便改正，如果遙感影像有不清晰的部分，那么可以由外業(yè)人員在實(shí)地考察的時(shí)候進(jìn)行補(bǔ)測。由此可以大大降低因地籍測量工作失誤而產(chǎn)生的土地糾紛問題。

2.2 GPS在地籍調(diào)查中的應(yīng)用

GPS即全球定位系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面控制站和用戶設(shè)備等部分組成，可以為用戶提供準(zhǔn)確的時(shí)間、高度和經(jīng)緯度，且GPS定位提供的數(shù)據(jù)具有全球性、全天時(shí)、全天候的特點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的測繪工作，GPS技術(shù)的測量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，且大大降低了外業(yè)工作人員的工作強(qiáng)度，使測繪效率大大提高。在地籍調(diào)查的過程中，主要在地籍控制測量、地籍碎部測量和地籍調(diào)查三個(gè)方面，能夠應(yīng)用到GPS測量技術(shù)。

地籍控制測量是根據(jù)界址點(diǎn)和地籍圖的精度要求，視測區(qū)范圍的大小、測區(qū)內(nèi)現(xiàn)存控制點(diǎn)數(shù)量和等級等情況，按測量的基本原則和精度要求進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、埋石、野外觀測、數(shù)據(jù)處理、控制網(wǎng)點(diǎn)的維護(hù)與補(bǔ)測等工作。地籍控制測量過程當(dāng)中主要采用常規(guī)靜態(tài)測量、快速靜態(tài)測量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)三種GPS測量技術(shù)，長距離GPS基線向量，可采取常規(guī)靜態(tài)測量方式，短距離基線向量可采取快速靜態(tài)測量方式，基線短于5km的地級控制網(wǎng)內(nèi)，以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)為主要方法進(jìn)行測量。地籍碎部測量主要包括地基圖的測繪和界址點(diǎn)的測定工作，可以采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在地籍調(diào)查過程中，可以采用單位定點(diǎn)、常規(guī)拆分GPS、廣域拆分GPS等GPS測量方式。

GPS定位技術(shù)的種類很多，不同的技術(shù)對應(yīng)著不同的標(biāo)準(zhǔn)和定位精度，在現(xiàn)有的定位技術(shù)當(dāng)中，常規(guī)靜態(tài)GPS測量給出的定位精度最高，但是觀測時(shí)間比較長，而且效率也是最低的；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)的精度很高，效率也很高，但是作用的范圍很?。粏吸c(diǎn)定位要求的儀器設(shè)備最少，作業(yè)方式最簡單，但是定位精度也是最差的。以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)為例，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)是地籍碎部測量當(dāng)中必不可少的應(yīng)用，碎部測量主要測量宗地的位置、形狀、數(shù)量等細(xì)碎的工作，在已指出的相關(guān)規(guī)定當(dāng)中，測量過程中出現(xiàn)的允許誤差范圍一般都是10-20cm之間，而實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)在精度要求上可以達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量技術(shù)具備精確度高、速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，其測量單點(diǎn)的時(shí)間只需要幾十秒，而且不需要頻繁的更換站點(diǎn)，不要求通視情況，與傳統(tǒng)的測量方式相比，大大提高了測繪的效率，這使得許多土地勘測部門都引進(jìn)了具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能的GPS接收系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，并且取得了顯著的成效。

2.3 GIS在地籍調(diào)查中的應(yīng)用

GIS即地理信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶平臺三部分組成，其工作流程主要對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和具體分析，生成并輸出各種地理信息，從而為各類應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在城市空間結(jié)構(gòu)布局、交通運(yùn)輸布局、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、土地利用分析等多個(gè)方面，我們還可以將此技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合，從而發(fā)揮其在生產(chǎn)生活方面的指導(dǎo)作用。除此之外，地理信息系統(tǒng)技術(shù)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)相結(jié)合的3S技術(shù)在國土資源管理、土地利用信息分析當(dāng)中發(fā)揮著巨大的作用。其強(qiáng)大的功能應(yīng)用在人類生活的方方面面，使得地理信息數(shù)據(jù)化，為我們的生產(chǎn)生活和社會(huì)進(jìn)步帶來了極大的效益。

地理信息系統(tǒng)可以將經(jīng)過處理的遙感影像輸入到地理信息系統(tǒng)處理軟件中，常用的地理信息系統(tǒng)軟件有ArcGIS等，在計(jì)算機(jī)軟件當(dāng)中，可以利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算、處理和分析能力，對地籍信息進(jìn)行整理、搜索、分類和顯示，能夠快速劃分土地登記及權(quán)屬問題，通過地理信息系統(tǒng)的疊加分析功能，還能夠分析土地使用情況、居民分布情況，以及地表覆蓋率等情況，如此強(qiáng)大的信息聯(lián)通功能，對地籍信息的查閱和搜索工作提供了極大的便利。除此之外，地理信息系統(tǒng)還可以使傳統(tǒng)測量時(shí)因物體遮擋而造成的阻礙得到解決，從而使得工作量大大減??；使用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行測繪，可以有效地避免信息遺漏和錯(cuò)誤，能夠更加全面更加準(zhǔn)確地表述地籍信息；使用地理信息系統(tǒng)，還可以通過建立空間數(shù)據(jù)庫，通過拓?fù)潢P(guān)系有效地聯(lián)系地籍信息，對地籍中的各種權(quán)屬及其變更信息等歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)通分析。地理信息系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)分析對土地質(zhì)量進(jìn)行評估，這項(xiàng)功能可以有效地對土地質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而影響該地區(qū)的土地利用類型規(guī)劃。

綜上所述，由遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)組成的3S技術(shù)為農(nóng)村地籍調(diào)查研究帶來了巨大的便利，克服了傳統(tǒng)地籍調(diào)查過程當(dāng)中遇到的種種困難，極大提高了調(diào)查的數(shù)據(jù)精度，節(jié)約了調(diào)查時(shí)間，使地籍調(diào)查工作保質(zhì)保量且高效完成。

3 結(jié)束語

基于3S技術(shù)下作出的土地質(zhì)量評估也為土地利用發(fā)展方向提供了可靠的依據(jù)，使土地可以更好地發(fā)揮它的使用價(jià)值。總的來說，3S技術(shù)對于源數(shù)據(jù)的遙感影像分析處理、內(nèi)業(yè)建庫和外業(yè)測繪都有極大的幫助，它在農(nóng)村地籍調(diào)查的過程當(dāng)中，極大限度地保障了地理數(shù)據(jù)的完整性、精確性，而且在真正意義上實(shí)現(xiàn)了國家土地資源的信息化和現(xiàn)代化，隨著3S技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相信3S技術(shù)會(huì)越來越多地應(yīng)用到我們生活的方方面面，給我們的生產(chǎn)生活帶來更多的效益。