基于3S技术的土地巡查系统设计与实现

【摘要】文章针对传统土地巡查方法，提出了将3S技术应用到土地巡查中，设计并开发了土地巡查信息系统，可以使工作人员及时进行定位及数据采集，实现执法的信息化。

【关键词】土地巡查；数据采集；3S

一、引言

近年来，GPS、RS及GIS迅速发展，逐渐成为21世纪以来蓬勃突起的新军。为提高国土资源巡查质量和效率，积极发挥土地执法监察效能，建立现代地政监督体系，使土地管理部门能够及时把握土地违法案件及其进展，有效防范土地违法行为的发生，结合市执法检查及国土信息化建设工作的实际需要，将3S技术应用到国土资源动态监测及土地巡查中。本文融合3S技术，设计并开发了土地巡查信息系统。

二、3S技术

地理信息系统是在计算机软件和硬件支持下，以一定格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统，具有数据输入、查询、缓冲区分析及结果输出等基本功能，GIS已广泛应用到交通运输、地质矿产、城市规划等领域。

遥感利用飞机、卫星等平台上的传感器，从空中远距离对地面进行观测，根据反射或辐射的电磁波，经过校门、变换、图像增强等处理，快速地获取大范围地物特征和周边环境信息，获得不同分辨率的遥感图像[1]。在土地巡查过程中，利用遥感影像作为工作底图，巡查人员可以更快的判断地块位置。

全球定位系统是一种同时接收来自多个卫星的电波信号，以卫星为基准求出接收点位置，由空间卫星、地面监控站和用户接收机组成。具有定位精度高、观测时间短、全天候作业等特点。在土地巡查过程中，可以利用GPS的定位功能进行定位、导航、数据采集等。

三、系统框架

土地巡查系统采用平板电脑作为载体，基于Windows CE操作系统，EpsCE做为图形平台，使用EVC开发语言开发。基础设施包括平板电脑、GPS设备、操作系统等，为提供系统运行必要的硬件、网络设施等；数据层包括基础地理数据库、巡查数据库、影像数据库，为提供系统使用的数据库；应用层分为移动设备采集系统和办公自动化系统。用户层为系统应用的不同用户。

四、系统功能设计及实现

4.1系统功能设计

土地巡查系统集成“3S”技术，以GIS为图形显示平台，利用高分辨率遥感卫星影像、基础地理数据作为工作底图，采用GPS定位和导航，对违法地块进行确认和范围数据采集，并进行相关属性录入。

（1）基本GIS功能：1）图层控制功能；2）地图浏览、放大、缩小、平移功能；3）属性查询、面积和距离量算功能；4）要素选择和属性编辑功能

（2）GPS功能：1）参数设置：GPS设置包括端口号、带号、平面坐标系统、七参数等；2）打开GPS：待接收到五颗卫星以上时，系统自动计算坐标；3）导航：接收GPS信号，定时发送巡查员所在位置坐标。通过导入目标位置坐标或是在图上选定目标地块，引导巡查人员快速、准确地到达巡查地块；4）采集：对某一疑似违法区域进行坐标采集和图像采集。坐标采集可根据实际疑似违法区域特征，选取单点采集、线采集和面采集；图像采集是根据需要对用地情况进行拍照，保存到相应位置。

（3）属性录入：在巡查过程中发现疑似违法地块，采集完成地块后，可以录入地块的违法建设情况、建设日期、所属村庄等用地情况信息。

（4）巡查任务：用于新建或打开一个巡查任务。每次巡查都要新建巡查任务或者打开一个巡查任务，输入巡查人、巡查时间、巡查路线、备注等。

4.2系统实现

GPS与PDA通信并进行数据处理的过程：①GPS与平板电脑连接后，设置COM端口的串口号、波特率、检验位、停止位等参数，打开GPS的COM端口②在成功打开通信端口后，读取NEMA0183协议的GPS数据，获取当前位置的经纬度；③解析出的GPS数据是基于WGS-84椭球的数据（L，B），而土地巡查图形要求是1980年西安坐标系的数据（x，y），因此，需要进行坐标转换。

（1）GPS与PDA通信及解析

打开GPS的主要函数：

Open=m_pSerial->OpenPort（PortH，btl，dataw，stopw，par，OnDataArrive，（DWORD）this）；

GPS接收的是NEMA0183协议的数据，每条语句包括坐标、速度、方位角、信噪比等。提取经纬度数据，主要就是对接收的数据进行分解。

（2）坐标转换

将经纬度转换成以弧度表示的经纬度后，采用七参数进行高斯正算，计算出平面坐标。主要函数有：GaussComputeX（double B，double L）；//计算X坐标 GaussComputeY（double B，double L）；//计算Y坐标。导航界面如图1所示。

五、结束语

本文通过对土地巡查需求的详细分析，以GPS、GIS、RIS技术为基础，研究了3S技术在土地巡查中的应用，设计并实现了土地巡查系统。该系统集导航、数据采集、存储、查询等功能于一身，实现了土地巡查的信息化、实时化、自动化，提高了国土资源巡查质量和效率。

参考文献

[1]徐振峰，吕东洋等.基于移动GIS技术的土地巡查系统研究与开发[J].测绘与空间地理信，2014（2）：110-112.

[2]牛磊，姜增琛，刘晓等.3S技术在土地管理中的应用[J].测绘通报.2012.（S1）：728-729.

作者简介

朱秀杰（1983年-），女，汉族，河北廊坊人，硕士，工程师，现主要从事测绘生产和管理方面的工作。