3S技術(shù)在農(nóng)村集體土地確權(quán)中的應(yīng)用研究

摘要：“3S”即遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）及全球定位系統(tǒng)（GPS）。文章以實(shí)際工程為例，對(duì)農(nóng)村集體土地確權(quán)中3S技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，具體從制作調(diào)查底圖、測(cè)量界址點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等方面對(duì)3S技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，極大地提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；農(nóng)村集體土地確權(quán)；RS技術(shù)；GIS技術(shù)；GPS技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：P208 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.030

1 案例介紹

該項(xiàng)目主要是結(jié)合上年度整理的高分辨率影像地籍圖，采用正射校正，劃分影像為多個(gè)微小單元，結(jié)合實(shí)際參數(shù)構(gòu)建相關(guān)數(shù)據(jù)模型，再采用數(shù)字元高程模型對(duì)原始影像進(jìn)行修正，得到最終正射影像圖。再利用高分辨率遙感正射影像圖作為農(nóng)村集體土地確權(quán)工作底圖，和上年度土地變更調(diào)查資料進(jìn)行套合，有效提高了工作效率，縮短了野外工作的時(shí)間。

2 3S農(nóng)村集體土地確權(quán)

“3S”由遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）及全球定位系統(tǒng)（GPS）三部分構(gòu)成。作為新時(shí)代測(cè)繪行業(yè)前端引領(lǐng)的3S技術(shù)，聚集了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)及傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是信息處理速度快、測(cè)量準(zhǔn)確、信息處理量大。農(nóng)村集體土地確權(quán)建設(shè)中“3S”技術(shù)的引入是將RS、GIS、GPS三者有效結(jié)合應(yīng)用的具體技術(shù)實(shí)施。

農(nóng)村集體土地確權(quán)工作主要包括四個(gè)部分：（1）工作地圖、宗地圖的設(shè)計(jì)以及借助RS技術(shù)完成遙感正射投影圖的制作；（2）借助GPS-RTK技術(shù)對(duì)土地外業(yè)及測(cè)繪外業(yè)界址點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，收集數(shù)據(jù)；（3）借助GIS技術(shù)對(duì)采集的建庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、入庫(kù)、管理；（4）土地確權(quán)工作檢查、驗(yàn)收。詳細(xì)的農(nóng)村集體土地確權(quán)工作流程如圖1所示：

3 RS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

RS技術(shù)作為一種高效的信息采集技術(shù)，其空間時(shí)間分辨率非常高，工作原理是在不接觸研究目標(biāo)的前提下，借助某些儀器設(shè)備完成目標(biāo)的相關(guān)信息收集，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理分析，獲得最終的數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用。該市農(nóng)村集體土地確權(quán)項(xiàng)目主要是通過(guò)對(duì)2014年時(shí)獲得的高分辨率影像圖進(jìn)行正射校正，借助RS技術(shù)將影像劃分成諸多細(xì)小部分，借助具體數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)處理模型，通過(guò)數(shù)字元高程模型對(duì)原始影像進(jìn)行修正，獲得最終正射影像。

由于土地確權(quán)外業(yè)指界實(shí)地工作量很大，故該項(xiàng)目通過(guò)高分辨率遙感正射影像圖對(duì)土地確權(quán)地圖進(jìn)行制作，在室內(nèi)結(jié)合上年度土地變更資料確定土地界線，避免進(jìn)行實(shí)地指界，浪費(fèi)人力、物力，對(duì)于無(wú)法判斷的界線位置，需進(jìn)行實(shí)地指界。這樣做大大節(jié)省了工作時(shí)間，降低了野外作業(yè)時(shí)間，有效地提升了外業(yè)指界的工作效率，因遙感正射影像圖的地理信息精確度非常高，完全符合工程技術(shù)規(guī)范要求?；谶b感正射影像圖的宗地圖比基于地籍圖的宗地圖的整體制作效果更好，其地圖信息更加形象直觀，宗地位置、范圍大小都非常清楚且辨認(rèn)起來(lái)很方便。

3.1 GPS界址點(diǎn)數(shù)據(jù)測(cè)量

該項(xiàng)目測(cè)區(qū)地理位置偏僻、控制點(diǎn)少、通視條件差，要嚴(yán)格按照項(xiàng)目要求對(duì)常規(guī)界址點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，在界線交匯處、關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)及復(fù)雜地段的特殊位置處設(shè)立界址點(diǎn)，并以明顯標(biāo)志物如木樁、噴漆等進(jìn)行界址點(diǎn)標(biāo)識(shí)，其工作效率、經(jīng)濟(jì)效益都非常低。借助GPS技術(shù)進(jìn)行測(cè)量可有效地避免上述情況的產(chǎn)生，目前已完成城市CORS參考站的搭建工作。

連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）主要是指通過(guò)數(shù)據(jù)通信和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（LAN/WAN）技術(shù)搭建的一個(gè)或多個(gè)固定且連續(xù)運(yùn)行的GPS/GNSS參考站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)向多個(gè)服務(wù)對(duì)象進(jìn)行校驗(yàn)后的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，其中涵蓋了載波相位和偽距以及其他相關(guān)的校正數(shù)據(jù)等。

在GPS（VRS）模式的信號(hào)下，借助該市的CORS系統(tǒng)通過(guò)GPS接收機(jī)及手簿構(gòu)成的中間流動(dòng)站進(jìn)行GPS差分坐標(biāo)測(cè)量和計(jì)算。通過(guò)GPS信息流動(dòng)站不定時(shí)向GPS-Net-work監(jiān)控中心傳遞大概坐標(biāo)信息，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向控制中心傳送準(zhǔn)確的NMEA坐標(biāo)位置信息，中心接收信息后對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，重新將修正后的RTCM信息傳遞給流動(dòng)站，完成實(shí)時(shí)定位。GPS-RTK的工作流程如圖2所示：

借助GPS-RTK開(kāi)展數(shù)據(jù)測(cè)量，流程是：儀器連接→設(shè)置相關(guān)IP地址、接入口（RTCM31）、端口及相關(guān)轉(zhuǎn)換參數(shù)等→撥號(hào)鏈接到CORS站。進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量前，認(rèn)真檢查所有控制點(diǎn)的參數(shù)限差，確保數(shù)據(jù)符合規(guī)范要求后正式開(kāi)始數(shù)據(jù)測(cè)量工作。GPS-RTK技術(shù)相關(guān)要求如下：（1）衛(wèi)星高度角不小于15°；（2）同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)量>5顆；（3）位置精度的正常衰減因子（即PDOP值）不超過(guò)6；（4）數(shù)據(jù)采集粒單元不小于10；（5）當(dāng)初始化時(shí)間超過(guò)3min時(shí)，依舊未獲得固定值，需切斷通信的鏈接，并對(duì)GPS接收機(jī)重啟動(dòng)開(kāi)始初始化，重復(fù)次數(shù)>3時(shí)需取消此次檢測(cè)。

3.2 GIS信息數(shù)據(jù)的管理

GIS技術(shù)有效結(jié)合了應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)信息的科學(xué)理論，對(duì)地理科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的管理和分析研究，為規(guī)劃、管理、決策提供信息依據(jù)。其操作對(duì)象主要是空間信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的錄入、編輯處理、整理分析以及查詢管理、圖像輸出等。農(nóng)村集體土地確權(quán)項(xiàng)目引入GIS技術(shù)，通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，使得土地面積匯總、數(shù)據(jù)查詢、輸出及圖形編制更加便捷，為農(nóng)村集體土地的管理和規(guī)劃提供了很大的幫助。

數(shù)據(jù)庫(kù)建立過(guò)程：借助南方CASS土地確權(quán)版對(duì)外業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)錄入，需錄入信息包括每宗地權(quán)利人名稱、宗地編號(hào)、界指線、界指點(diǎn)等，通過(guò)系統(tǒng)軟件處理生產(chǎn)相應(yīng)的地籍宗地圖，存檔以備登記發(fā)證取證，把CAD格式轉(zhuǎn)化為ARCGIS格式完成建庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)具備瀏覽、編輯、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能。結(jié)合地籍信息管理系統(tǒng)，依照相關(guān)流程對(duì)土地登記發(fā)證提交申請(qǐng)、報(bào)批，順利輸出土地登記卡和歸戶卡以及土地所有權(quán)證書(shū)的打印。利用GIS技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村集體土地確權(quán)，大大節(jié)省了地籍登記發(fā)證流程，節(jié)省資源，工作效率和工作質(zhì)量都大大提高，為后期農(nóng)村集體地籍管理打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)圖一體化，將地籍登記、發(fā)證及建檔統(tǒng)一化以及土地的業(yè)務(wù)報(bào)審和流程整體控制，使得地籍管理工作可以直接在網(wǎng)上進(jìn)行，流程簡(jiǎn)潔明了，信息公開(kāi)化，大大提高了地籍管理工作者的工作效率，確保了土地管理及數(shù)據(jù)建庫(kù)的規(guī)范化。

4 重點(diǎn)關(guān)注問(wèn)題

4.1 RS技術(shù)方面

（1）數(shù)據(jù)采集時(shí)，因大氣因素及儀器的不穩(wěn)定容易造成遙感數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)誤差，通常借助光譜校正和幾何校正可以適當(dāng)?shù)叵驕p小誤差，但是殘存誤差不可避免；（2）采用幾何校正對(duì)數(shù)據(jù)處理誤差進(jìn)行消除時(shí)，要嚴(yán)格避免地面控制點(diǎn)對(duì)影像特征提取以及數(shù)模轉(zhuǎn)換流程的校正影響，防止新的誤差出現(xiàn)；（3）在進(jìn)行投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，無(wú)論是矢量到柵格轉(zhuǎn)變或者柵格到矢量轉(zhuǎn)變都將造成新的數(shù)據(jù)誤差。

4.2 GPS數(shù)據(jù)測(cè)量誤差

GPS測(cè)量地面點(diǎn)坐標(biāo)主要是通過(guò)地面接收衛(wèi)星來(lái)定位測(cè)量，其數(shù)據(jù)測(cè)量誤差主要有三方面：GPS衛(wèi)星信號(hào)傳播、GPS地面接收器及人為偶然誤差。誤差類型包括系統(tǒng)誤差和偶然誤差，其中系統(tǒng)誤差包括衛(wèi)星星歷出現(xiàn)誤差、電離層和對(duì)流層出現(xiàn)延遲、接收機(jī)和衛(wèi)星時(shí)鐘問(wèn)題及多路徑傳遞延遲等，偶然誤差有人為數(shù)據(jù)誤讀、天線高度讀取偏差。由實(shí)際應(yīng)用可知，系統(tǒng)誤差對(duì)于GPS測(cè)量結(jié)果的影響非常大，是造成誤差的主要原因，同時(shí)也將直接影響空間數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。

4.3 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量方面

GIS信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量主要有幾何數(shù)據(jù)質(zhì)量、屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)邏輯一致性三部分。其中，通常幾何數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)是位置精度；屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)是要素分類、屬性編碼等屬性精度；數(shù)據(jù)的邏輯一致性常通過(guò)節(jié)點(diǎn)匹配精度及拓?fù)潢P(guān)系的正確度來(lái)判斷。GIS信息數(shù)據(jù)庫(kù)包含了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、地圖、遙感圖像、文本資料、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。GIS在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)會(huì)綜合考慮所有情況，認(rèn)證開(kāi)展數(shù)據(jù)審查工作，借助拓?fù)潢P(guān)系開(kāi)展數(shù)據(jù)處理，盡可能地提升GIS信息數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，作為國(guó)家土地管理工作重中之重的農(nóng)村集體土地所有權(quán)登記工作，其工作量非常大，通過(guò)利用GPS測(cè)量技術(shù)可以有效提高測(cè)量準(zhǔn)確度，減少作業(yè)時(shí)間，充分借助高清遙感影像技術(shù)可以輔助工作人員對(duì)地界開(kāi)展合理的調(diào)查，準(zhǔn)確核定外業(yè)確界，而使用GIS數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、數(shù)字化和信息化管理。3S技術(shù)的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)土地確權(quán)中遇到的問(wèn)題，大幅減少了測(cè)繪工作量，提升了工作效率，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)業(yè)、外業(yè)工作流程的系統(tǒng)化，保證了測(cè)量結(jié)果的權(quán)威性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1] 李德仁，王樹(shù)根，周月琴.攝影測(cè)量與遙感概論[M].北京：測(cè)繪出版社，2008.

[2] 趙長(zhǎng)勝，車(chē)延國(guó).數(shù)字城市與3S技術(shù)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，（1）.

[3] 周懷龍.抓住關(guān)鍵 全力推進(jìn) 確保工作任務(wù)按期完成——全國(guó)加快推進(jìn)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作[J].國(guó)土資源，2012，（4）.

作者簡(jiǎn)介：蔣秀義（1979-），男，湖南新邵人，供職于湖南省國(guó)土資源信息中心，研究方向：測(cè)繪工程。

（責(zé)任編輯：蔣建華）