摘要：“3S”即遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）及全球定位系統(tǒng)（GPS）。文章以實際工程為例，對農(nóng)村集體土地確權(quán)中3S技術(shù)的應(yīng)用進行了探討，具體從制作調(diào)查底圖、測量界址點、數(shù)據(jù)庫管理等方面對3S技術(shù)的應(yīng)用進行了分析，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) 文獻標(biāo)識碼：A

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

1 案例介紹

該項目主要是結(jié)合上年度整理的高分辨率影像地籍圖，采用正射校正，劃分影像為多個微小單元，結(jié)合實際參數(shù)構(gòu)建相關(guān)數(shù)據(jù)模型，再采用數(shù)字元高程模型對原始影像進行修正，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)查資料進行套合，有效提高了工作效率，縮短了野外工作的時間。

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。作為新時代測繪行業(yè)前端引領(lǐng)的3S技術(shù)，聚集了計算機信息技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)及傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，其最大的優(yōu)點是信息處理速度快、測量準確、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)實施。

農(nóng)村集體土地確權(quán)工作主要包括四個部分：（1）工作地圖、宗地圖的設(shè)計以及借助RS技術(shù)完成遙感正射投影圖的制作；（2）借助GPS-RTK技術(shù)對土地外業(yè)及測繪外業(yè)界址點進行測量，收集數(shù)據(jù)；（3）借助GIS技術(shù)對采集的建庫數(shù)據(jù)進行整理、入庫、管理；（4）土地確權(quán)工作檢查、驗收。詳細的農(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)項目主要是通過對2014年時獲得的高分辨率影像圖進行正射校正，借助RS技術(shù)將影像劃分成諸多細小部分，借助具體數(shù)據(jù)參數(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)處理模型，通過數(shù)字元高程模型對原始影像進行修正，獲得最終正射影像。

由于土地確權(quán)外業(yè)指界實地工作量很大，故該項目通過高分辨率遙感正射影像圖對土地確權(quán)地圖進行制作，在室內(nèi)結(jié)合上年度土地變更資料確定土地界線，避免進行實地指界，浪費人力、物力，對于無法判斷的界線位置，需進行實地指界。這樣做大大節(jié)省了工作時間，降低了野外作業(yè)時間，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。基于遙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起來很方便。

3.1 GPS界址點數(shù)據(jù)測量

該項目測區(qū)地理位置偏僻、控制點少、通視條件差，要嚴格按照項目要求對常規(guī)界址點進行測量，在界線交匯處、關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點及復(fù)雜地段的特殊位置處設(shè)立界址點，并以明顯標(biāo)志物如木樁、噴漆等進行界址點標(biāo)識，其工作效率、經(jīng)濟效益都非常低。借助GPS技術(shù)進行測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)運行參考站系統(tǒng)（CORS）主要是指通過數(shù)據(jù)通信和計算機互聯(lián)網(wǎng)（LAN/WAN）技術(shù)搭建的一個或多個固定且連續(xù)運行的GPS/GNSS參考站，通過網(wǎng)絡(luò)實時向多個服務(wù)對象進行校驗后的GPS觀測數(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）模式的信號下，借助該市的CORS系統(tǒng)通過GPS接收機及手簿構(gòu)成的中間流動站進行GPS差分坐標(biāo)測量和計算。通過GPS信息流動站不定時向GPS-Net-work監(jiān)控中心傳遞大概坐標(biāo)信息，通過GSM網(wǎng)絡(luò)向控制中心傳送準確的NMEA坐標(biāo)位置信息，中心接收信息后對數(shù)據(jù)信息進行分析處理，重新將修正后的RTCM信息傳遞給流動站，完成實時定位。GPS-RTK的工作流程如圖2所示：

借助GPS-RTK開展數(shù)據(jù)測量，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→撥號鏈接到CORS站。進行界址點測量前，認真檢查所有控制點的參數(shù)限差，確保數(shù)據(jù)符合規(guī)范要求后正式開始數(shù)據(jù)測量工作。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6；（4）數(shù)據(jù)采集粒單元不小于10；（5）當(dāng)初始化時間超過3min時，依舊未獲得固定值，需切斷通信的鏈接，并對GPS接收機重啟動開始初始化，重復(fù)次數(shù)>3時需取消此次檢測。

3.2 GIS信息數(shù)據(jù)的管理

GIS技術(shù)有效結(jié)合了應(yīng)用計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)信息的科學(xué)理論，對地理科學(xué)數(shù)據(jù)進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)。其操作對象主要是空間信息數(shù)據(jù)，實現(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)項目引入GIS技術(shù)，通過建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，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)庫建立過程：借助南方CASS土地確權(quán)版對外業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)錄入，需錄入信息包括每宗地權(quán)利人名稱、宗地編號、界指線、界指點等，通過系統(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，該數(shù)據(jù)庫具備瀏覽、編輯、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等功能。結(jié)合地籍信息管理系統(tǒng)，依照相關(guān)流程對土地登記發(fā)證提交申請、報批，順利輸出土地登記卡和歸戶卡以及土地所有權(quán)證書的打印。利用GIS技術(shù)進行農(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實的技術(shù)基礎(chǔ)。該系統(tǒng)實現(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)上進行，流程簡潔明了，信息公開化，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)建庫的規(guī)范化。

4 重點關(guān)注問題

4.1 RS技術(shù)方面

（1）數(shù)據(jù)采集時，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）采用幾何校正對數(shù)據(jù)處理誤差進行消除時，要嚴格避免地面控制點對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）在進行投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)傳輸時，無論是矢量到柵格轉(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)測量誤差

GPS測量地面點坐標(biāo)主要是通過地面接收衛(wèi)星來定位測量，其數(shù)據(jù)測量誤差主要有三方面：GPS衛(wèi)星信號傳播、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、電離層和對流層出現(xiàn)延遲、接收機和衛(wèi)星時鐘問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。由實際應(yīng)用可知，系統(tǒng)誤差對于GPS測量結(jié)果的影響非常大，是造成誤差的主要原因，同時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)量的評價指標(biāo)是位置精度；屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價指標(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節(jié)點匹配精度及拓撲關(guān)系的正確度來判斷。GIS信息數(shù)據(jù)庫包含了實測數(shù)據(jù)、地圖、遙感圖像、文本資料、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。GIS在對數(shù)據(jù)進行處理時會綜合考慮所有情況，認證開展數(shù)據(jù)審查工作，借助拓撲關(guān)系開展數(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

總之，作為國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，通過利用GPS測量技術(shù)可以有效提高測量準確度，減少作業(yè)時間，充分借助高清遙感影像技術(shù)可以輔助工作人員對地界開展合理的調(diào)查，準確核定外業(yè)確界，而使用GIS數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以實現(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)中遇到的問題，大幅減少了測繪工作量，提升了工作效率，實現(xiàn)了內(nèi)業(yè)、外業(yè)工作流程的系統(tǒng)化，保證了測量結(jié)果的權(quán)威性和準確性。

參考文獻

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

（責(zé)任編輯：蔣建華）