基于移动GIS的地籍调查系统设计与实现

张泽

（德州市自然资源局，山东 德州 253000）

1 引言

当前，随着我国经济的快速发展以及城镇化的不断推进，农村和城市的土地利用现状日新月异，为全面、及时、准确地掌握土地变化信息，确保地籍成果的现势性，并为不动产统一登记奠定基础，各地政府加快了地籍调查工作。传统的地籍调查方式是外业人员通过测绘仪器和纸质调绘图来采集地籍空间信息和属性信息，内业人员再根据手工绘制的草图和权属资料进行数字化图解[1]，这种作业方式存在程序烦琐、劳动强度大、自动化程度低、内外业分离、容易出错等问题，已经难以满足当今地籍调查工作的需求。

近年来，随着移动互联网、智能终端以及GIS 技术的快速发展，基于移动GIS 的内外业一体化信息采集方式受到广泛关注[2]。一些移动外业调查系统在地形测绘和地理国情普查等项目中获得了成功应用，地籍调查工作因涉及空间位置采集和权属调查，信息更为复杂，当前还没有一种比较完善的解决方案，笔者根据多年从业经验，开发了基于移动GIS 的地籍调查系统，实现了高精度的地籍空间信息采集和属性信息编辑的一体化解决方案，简化了地籍调查的流程，减轻了外业人员的劳动强度，提高了生产效率。

2 系统总体设计

2.1 系统架构设计

基于移动GIS 的地籍调查系统采用面向服务（SOA）技术和分层式架构，设计分为用户表现层、逻辑层、数据层（如图1 所示）。多层体系结构将数据预程序、数据控制与应用逻辑分层进行独立管理，能够更加严格地控制管理系统进行信息检索[3]。

2.2 系统主要功能模块

本系统采用Android studio、Spatialite 以及ESRI 公司的ArcGIS for Android 平台、服务器端ArcGIS Server 10.2 等工具进行构建，主要包括用户管理、地图操作、地籍信息采集三大功能模块（如图2 所示）。

图1 系统架构设计

图2 系统功能模块

（1）用户管理。用户管理功能主要包括用户注册、登录认证和权限管理。用户包括三种权限身份：系统管理员、作业调查员、调查对象，所有用户通过实名认证进行注册，登录系统后才能使用。系统根据用户身份分配不同的权限，具体分为：系统管理员具有最高权限，可以访问所有数据，并拥有数据的管理、编辑和修改权限；作业调查员可以协助调查对象完成注册，并对其负责区域的调查对象进行管理，协助调查对象进行信息填报等；调查对象可以查看本区域所有数据，但只能修改、填报本人的宗地权属信息。

（2）地图操作。地图操作模块包括地图浏览、底图加载、地图渲染、数据查询定位四个菜单。底图加载和地图浏览菜单可以浏览矢量地籍图和卫星影像，方便通过地籍图和影像资料辨识对应的地籍信息。地图渲染可设置清晰、简洁的地形地籍数据，方便查看宗地周边的地物。数据查询定位菜单可以通过输入宗地号或者权利人信息快速定位到相应的宗地位置，并可通过点选地图上的地物查看相应地物的属性信息。

（3）地籍信息采集。该模块主要对界址点、界址线等矢量数据信息进行采集编辑（如图3 所示），系统提供地物代码挂接功能，选取特定线状要素类型后，在属性项中自动赋予对应的地物类型代码[4]，避免了传统纸质图调绘手工表示线状要素容易出错的情况。

图3 矢量数据采集界面

系统附带宗地草图的绘制功能，有两种绘制方法，一种是通过在屏幕上拖选一个矩形框进行绘制，还有一种是选择已绘制的界址线进行构建。在完成宗地草图的绘制后可在平板采集系统中实时编辑地籍属性信息，包括宗地属性编辑、权利人信息编辑等，使得图形数据与属性信息相关联（如图4 所示）。

本系统支持地籍调查取证功能，在权属调查过程中如果产生纠纷，可提供拍照、摄像取证工具，对纠纷进行取证。此外，系统还支持像片随记标注功能，现场调查的权属、用途等信息可直接标注在像片上。

图4 属性编辑界面

3 系统应用

3.1 工程概况

本文以山东省某农村地籍调查工程为示范项目，调查总面积约2 平方千米，人口约1000 人，农田1820 亩，山林1694 亩，水面298 亩。项目利用移动GIS 地籍调查系统进行外业调查，调查方案以村中心为起点，向周围进行扩展测量，既保证了测区内有宗地较为密集的居住区，也有宗地较为稀少的区域，有地势较为平坦区域，也有地势起伏较大的丘陵区域，同时也包含了丰富的地物地类类型，使得示范区具有一定代表性。

3.2 精度验证

使用本系统之前，作业人员利用地形图、影像等资料，选取测区部分已知控制点对该系统的GPS 定位精度进行了验证，发现位置偏差都在合理范围内，满足地籍调查项目的定位精度要求。另外，使用车载记录轨迹点的方式，对某条约3 km 的市区道路进行了轨迹记录测试，将轨迹点与现有地图数据叠加后，发现93%的轨迹点都落在实际行进车道内，只有少数粗差点偏离车道，因此可以得出，本系统的定位精度可以满足地籍调查项目要求。

3.3 调绘底图准备

收集测区第二次土地利用现状调查数据库、行政界线及其他相关资料。以2019 年9 月航拍的0.15 米级的高分辨率影像数据为载体，叠加二调土地利用线状要素，农村居民点以及县、乡、村土地权属界线，附以必要的行政村组名，以村为单位，利用ArcMap 制作调绘底图，将上述方法制作好的调绘底图以tpk 文件的形式上传至服务器，供调查人员下载后直接加载到移动地籍调查系统。

3.4 地籍信息采集

利用系统的GPS 定位功能获取调查员当前所在位置，结合调绘底图采用矢量数据采集功能对界址点、界址线进行采集和编辑，同时根据已绘制的界址线绘制出宗地草图，利用系统提供的地物代码挂接功能进行地物属性编辑。利用系统提供的调查取证功能在一个宗地上拍摄不同角度的像片，拍照的同时系统自动记录下所拍摄地点的方位角、位置和姿态，最后将拍照和摄像文件全部以宗地为单位进行存储。

3.5 应用总结

外业调查工作完成后，对利用移动地籍调查系统与传统调绘方法进行了测算比较，结果如表1 所示。

表1 两种调绘方法对比

从表1 看出，采用移动地籍调查系统的生产效率比传统纸质图调绘提高了1 倍，同时大大减少了人力、物力的投入，应用效果显著。

4 结束语

基于移动GIS 的地籍调查系统为外业地籍调查工作提供了新的技术手段，大大提高了地籍信息采集效率，简化了地籍调查工作的流程，减轻了外业人员的劳动强度，为加快不动产统一登记提供了技术支撑，同时对于推进地籍管理的现代化、信息化、精细化具有十分重要的意义[5]，值得进一步推广和应用。