土地管理中3S技术应用研究

周云++李敬红

摘 要：本文基于笔者从事土地管理的相关工作经验，以3S技术应用为研究对象，论文首先探讨了工作流程，进而从RS技术引用、GPS界址点测量和GIS数据管理三个方面探讨了3S技术的应用思路和需要注意的问题，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：农村 集体土地 确权 3S技术

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（b）-0127-02

近年来，3S技术发展迅速，已经被广泛应用。3S技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography Information Systems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

湖北某市响应国土资源部号召，由市国土局负责组织实施，经过科学研究、全面考虑，决定采用3S先进技术进行农村集体登记发证，严格相关标准，更经济、更高效地开展工作。

1 工作流程

农村集体登记发证工作，可以划分为4个主要板块：（1）工作底图制作：工作底图、宗地图的制作利用RS技术制作遥感正射影像图；（2）外业调查与测绘：外业界址点测量采用 GPS-RTK技术进行数据采集；（3）数据整理与建库：调查数据则采用GIS技术进行入库、管理等；（4）检查验收。

2 RS技术应用

RS技术利用某些仪器设备，在不与被研究对象直接接触的情况下，收集数据，通过处理分析，最后提取和应用有关对象信息，是一种高效的信息采集手段，具有极高的空间时间分辨率。

该项目采用2011年11月拍摄的高分辨率影像图，通过正射纠正，其原理是将影像化为很多微小的区域，根据相关的参数建立数据模型，然后利用数字元高程模型对原始影像进行纠正，使其转换为正射影像。

由于外业指界工作量大，不可能每塊宗进行实地指界，利用高分辨率的遥感正射影像图制作成为工作底图，套合上一年度土地变更调查资料，可在室内进行界线确认工作，无需所有宗地进行实地指界，界线位置判读困难的地方，再到实地进行指界。这样大大提高了外业指界的工作效率，减少野外工作时间，而且遥感正射影像图精度较高，甚至一条田埂都能清晰可辨，精度完全可以达到规范要求。宗地图制作以遥感正射影像图为基础，相对于原来以地籍图为基础的宗地图更加直观，易于辨认，宗地位置、四至范围更加一目了然。

3 GPS界址点测量

根据项目要求在多条权属界线交汇处、重要的转折点设立界址点，复杂地段根据实际情况设立界址点，以木桩、喷漆等形式做好标识。由于项目测区处于偏远山区，控制点较少，通视条件较差，采用GPS测量就不存在上述问题，工作效率、经济效益将大大优于常规测量。

该市已完成城市CORS参考站的建设。连续运行参考站系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS/GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN）技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GPS观测值（载波相位、伪距），各种改正数、状态信息以及其他有关GPS服务项目的系统。

利用一台GPS接收机+手簿作为流动站，采用该市CORS系统，以GPS（VRS）模式在其信号覆盖范围内，进行 GPS差分坐标测量，即GPS流动站向运行GPS-Net-work 的控制中心发送它的概略位置。具体的方式是：通过GSM网发送标准的NMEA位置信息，控制中心接收此信息并进行误差计算后重新向流动站发送改正过的RTCM信息，达到实时定位。GPSRTK工作原理示意图如图1所示。

采用GPS-RTK测量时，先进行仪器连接，设置IP地址、端口、接入口（RTCM31）、转换参数等，然后进拨号链接，接入CORS站。测量前，对原有控制点进行检测，各项限差满足规范要求后再进行界址点测量。网络RTK技术基本要求：（1）卫星高度角限值≥15°；（2）同步观测卫星数≥5颗；（3）位置精度衰减因子（PDOP值）≤6；（4）数据采集历元数≥10；（5）当初始化时间超过3min仍不能获得固定解时，应断开通讯链接并重新启动GPS接收机进行初始化操作。重试次数超过3次仍不能获得初始化应取消本次测量。

4 GIS数据管理

GIS技术是指在计算机软硬件支持下运用系统分析和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的技术系统。GIS具有空间数据的输入与编辑、组织与分析、查询与管理以及制图输出等功能。应用GIS建立农村集体土地所有权数据库，可以快捷地实现面积汇总、数据查询输出、图件编制等功能，对加强农村集体土地管理及规划起到很大作用。

外业调查数据录入采用南方CASS登记发证版，将每宗地权利人名称、宗地编号、界指线、界指点等输入软件，生成地籍调查表、宗地图等用于登记发证，再将CAD格式文件转换成ARCGIS格式文件进行数据建库。利用地籍管理系统，可按照土地登记发证程序进行土地申请、审批，输出土地登记卡、土地归户卡，最后打印土地所有权证书。同时，数据库还具有浏览、编辑、查询、数据统计分析等功能。相对于以前纸质文件进行登记发证，节省了许多麻烦的手续，提高发证效率，也为以后的农村集体土地管理工作提供强有力的工具。系统实现地籍管理中三个“一体化”：图数一体化、登记发证与档案一体化、业务审批和流程控制一体化，从而达到地籍办公无纸化、流程化，土地登记公开查询信息化，提高办事效率，保证土地登记和建库符合标准规范。endprint

5 需注意的問题

5.1 RS技术问题

5.1.1 数据采集过程中的误差

遥感数据的采集过程中会产生一些误差：如大气条件的不均匀性、变化性与仪器的不稳定性等。其中有些误差是可以消除或削弱的，如光谱校正与几何校正等，但残存误差是存在的。

5.1.2 数据处理的误差

几何校正时，采用的地面控制点存在误差会影响到几何校正。影像增强或特征提取、数模转换过程中会产生新的误差。

5.1.3 数据转换和传输过程中的误差

不论是从矢量到栅格还是从栅格到矢量的转换，在投影变换的过程、数据的网络传输过程中都会产生新的误差。

5.2 GPS测量误差

GPS测量是通过地面接收卫星传送的信息来确定地面点坐标。测量结果的误差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程、GPS接收机等地面接收设备和其他人为因素等。按误差性质分为偶然误差和系统误差。偶然误差主要包括人为对中误差、天线高量取误差等；系统误差主要包括卫星的星历误差、卫星钟误差、接收机钟误差、电离层和对流层延迟以及多路径效应的误差等。其中，系统误差无论从大小还是对定位结果的危害性来讲都比偶然误差大得多，因此系统误差是GPS测量的主要来源，同时也是空间数据误差的来源。

5.3 GIS数据质量

GIS数据质量包含如下几个方面。

（1）位置精度：如数学基础、平面精度等，描述几何数据质量。

（2）属性精度：如要素分类的正确性、属性编码的正确性等，用反映属性数据的质量。

（3）逻辑一致性：如结点匹配精度、拓扑关系的正确性等。GIS数据库所需的各种数据来源，主要包括：地图、文本资料、遥感图像、实测数据、已有系统数据等。针对各种误差，GIS数据处理时要进行各种数据检查，建立拓扑关系进行处理，保证GIS数据质量。

6 结语

农村集体土地登记发证是国家土地管理的大事，工作量非常大，采用高清遥感影像对地籍调查、外业确界工作有非常重要的作用；GPS测量的应用提高测量精度、缩短作业时间；GIS数据管理为登记发证工作提供很好的平台，实现信息化、数字化、系统化。3S技术时代的到来，是传统作业方式与现代信息技术发展相结合的产物，21世纪是数字化的年代，3S技术将是未来土地管理发展的必然趋势。

参考文献

[1] 郭贵海.“地籍测绘”教学有关问题的探讨[J].测绘与空间地理信息，2010（1）：18-19.

[2] 缪剑.3S技术在土地利用更新调查中的应用[J].南方国土资源，2007（11）：61-63.

[3] 谢江平，邹自力.3S技术在第二次农村土地调查中的应用[J].江西测绘，2010（3）：56-58.endprint