3S技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)的方法研究

崔 禹

(廣東省國土資源測繪院，廣東 廣州 510500)

引言

根據(jù)國土資源部聯(lián)合財(cái)政部、農(nóng)業(yè)部下發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作的通知》 (國土資發(fā)〔2011〕60號)要求，必須切實(shí)加快農(nóng)村集體土地所有權(quán)、宅基地使用權(quán)、集體建設(shè)用地使用權(quán)等確權(quán)登記發(fā)證工作，力爭到2012年把農(nóng)村集體土地所有權(quán)確認(rèn)到每個(gè)具有所有權(quán)的集體經(jīng)濟(jì)組織。

近年來，3S技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。3S技術(shù)是遙感技術(shù) (Remotesensing，RS)、地理信息系統(tǒng) (Geography InformationSystems，GIS)和全球定位系統(tǒng) (Globalpositioning systems，GPS)的統(tǒng)稱，是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。

廣東省梅州市梅縣響應(yīng)國土資源部號召，由梅縣國土局負(fù)責(zé)組織實(shí)施，經(jīng)過科學(xué)研究、全面考慮，決定采用3S先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)，嚴(yán)格按照國家法律法規(guī)及土地確權(quán)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，更經(jīng)濟(jì)、更高效開展土地確權(quán)工作。

1.集體土地所有權(quán)確權(quán)工作流程

農(nóng)村集體土地所有權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作，可以劃分為四個(gè)主要板塊:

1)工作底圖制作

工作底圖、宗地圖的制作利用 RS技術(shù)制作遙感正射影像圖;

2)外業(yè)調(diào)查與測繪

外業(yè)界址點(diǎn)測量采用GPS－RTK技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;3)數(shù)據(jù)整理與建庫

調(diào)查數(shù)據(jù)則采用GIS技術(shù)進(jìn)行入庫、管理等;4)檢查驗(yàn)收。

工作流程如圖1所示。

圖1 工作流程圖

2.RS技術(shù)應(yīng)用

RS技術(shù)利用某些儀器設(shè)備，在不與被研究對象直接接觸的情況下，收集數(shù)據(jù)，通過處理分析，最后提取和應(yīng)用有關(guān)對象信息，是一種高效的信息采集手段，具有極高的空間時(shí)間分辨率。

梅縣農(nóng)村集體土地確權(quán)項(xiàng)目大部分采用2012年5月拍攝的高分辨率影像圖，通過正射糾正，其原理是將影像化為很多微小的區(qū)域，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)建立數(shù)據(jù)模型，然后利用數(shù)字元高程模型對原始影像進(jìn)行糾正，使其轉(zhuǎn)換為正射影像。工程流程圖如圖2所示。

圖2 正射糾正的工藝流程圖

由于土地確權(quán)外業(yè)指界工作量大，不可能每塊宗進(jìn)行實(shí)地指界，利用高分辨率的遙感正射影像圖制作成為土地確權(quán)工作底圖，套合上一年度土地變更調(diào)查資料，可在室內(nèi)進(jìn)行界線確認(rèn)工作，無需所有宗地進(jìn)行實(shí)地指界，界線位置判讀困難的地方，再到實(shí)地進(jìn)行指界。這樣大大提高了外業(yè)指界的工作效率，減少野外工作時(shí)間，而且遙感正射影像圖精度較高，甚至一條田埂都能清晰可辨，精度完全可以達(dá)到規(guī)范要求。宗地圖制作以遙感正射影像圖為基礎(chǔ)，相對于原來以地籍圖為基礎(chǔ)的宗地圖更加直觀，易于辨認(rèn)，宗地位置、四至范圍更加一目了然。

3.GPS界址點(diǎn)測量

根據(jù)項(xiàng)目要求在多條權(quán)屬界線交匯處、重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)設(shè)立界址點(diǎn)，復(fù)雜地段根據(jù)實(shí)際情況設(shè)立界址點(diǎn)，以木樁、噴漆等形式做好標(biāo)識。由于項(xiàng)目測區(qū)處于偏遠(yuǎn)山區(qū)，控制點(diǎn)較少，通視條件較差，采用 GPS測量就不存在上述問題，工作效率、經(jīng)濟(jì)效益將大大優(yōu)于常規(guī)測量。

廣東省已完成覆蓋全省的CORS參考站的建設(shè)。連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng) (ContinuousOperationalReferenceSystem，簡稱CORS系統(tǒng))可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS/GNSS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(LAN/WAN)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶提供經(jīng)過檢驗(yàn)的不同類型的 GPS觀測值(載波相位、偽距)，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。

利用一臺 GPS接收機(jī) +手簿作為流動站，采用廣東CORS系統(tǒng)，以GPS(VRS)模式在其信號覆蓋范圍內(nèi)，進(jìn)行GPS差分坐標(biāo)測量，即GPS流動站向運(yùn)行 GPS－Net－work的控制中心發(fā)送它的概略位置，具體的方式是通過GSM網(wǎng)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的NMEA位置信息，控制中心接收此信息并進(jìn)行誤差計(jì)算后重新向流動站發(fā)送改正過的 RTCM信息，達(dá)到實(shí)時(shí)定位。GPSRTK工作原理示意圖如圖3所示。

圖3 GPSRTK工作原理示意圖

采用GPS－RTK測量時(shí)，先進(jìn)行儀器連接，設(shè)置IP地址、端口、接入口 (RTCM31)、轉(zhuǎn)換參數(shù)等，然后進(jìn)撥號鏈接，接入CORS站。測量前，對原有控制點(diǎn)進(jìn)行檢測，各項(xiàng)限差滿足規(guī)范要求后再進(jìn)行界址點(diǎn)測量。網(wǎng)絡(luò) RTK技術(shù)基本要求:

1)衛(wèi)星高度角限值≥15°;

2)同步觀測衛(wèi)星數(shù)≥5顆;

3)位置精度衰減因子 (PDOP值)≤6;

4)數(shù)據(jù)采集歷元數(shù)≥10;

5)當(dāng)初始化時(shí)間超過3min仍不能獲得固定解時(shí)，應(yīng)斷開通訊鏈接并重新啟動GPS接收機(jī)進(jìn)行初始化操作。重試次數(shù)超過3次仍不能獲得初始化應(yīng)取消本次測量。

4.GIS 數(shù)據(jù)管理

GIS技術(shù)是指在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下運(yùn)用系統(tǒng)分析和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供對規(guī)劃、管理、決策和研究所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS具有空間數(shù)據(jù)的輸入與編輯、組織與分析、查詢與管理以及制圖輸出等功能。應(yīng)用GIS建立農(nóng)村集體土地所有權(quán)數(shù)據(jù)庫，可以快捷地實(shí)現(xiàn)面積匯總、數(shù)據(jù)查詢輸出、圖件編制等功能，對加強(qiáng)農(nóng)村集體土地管理及規(guī)劃起到很大作用。

外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)錄入ARCGIS進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫。利用地籍管理系統(tǒng)，可按照土地登記發(fā)證程序進(jìn)行土地申請、審批，輸出土地登記卡、土地歸戶卡，最后打印土地所有權(quán)證書。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫還具有瀏覽、編輯、查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等功能。相對于以前紙質(zhì)文件進(jìn)行登記發(fā)證，節(jié)省了許多麻煩的手續(xù)，提高發(fā)證效率，也為以后的農(nóng)村集體土地管理工作提供強(qiáng)有力的工具。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地籍管理中三個(gè)“一體化”:圖數(shù)一體化、登記發(fā)證與檔案一體化、業(yè)務(wù)審批和流程控制一體化，從而達(dá)到地籍辦公無紙化、流程化，土地登記公開查詢信息化，提高辦事效率，保證土地登記和建庫符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

5.需注意的問題

5.1 RS技術(shù)問題

1)數(shù)據(jù)采集過程中的誤差

遙感數(shù)據(jù)的采集過程中會產(chǎn)生一些誤差:如大氣條件的不均勻性、變化性與儀器的不穩(wěn)定性等。其中有些誤差是可以消除或削弱的，如光譜校正與幾何校正等，但殘存誤差是存在的;

2)數(shù)據(jù)處理的誤差

幾何校正時(shí)，采用的地面控制點(diǎn)存在誤差會影響到幾何校正。影像增強(qiáng)或特征提取、數(shù)模轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生新的誤差;

3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸過程中的誤差

不論是從矢量到柵格還是從柵格到矢量的轉(zhuǎn)換，在投影變換的過程、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中都會產(chǎn)生新的誤差。

5.2 GPS測量誤差

GPS測量是通過地面接收衛(wèi)星傳送的信息來確定地面點(diǎn)坐標(biāo)。測量結(jié)果的誤差主要來源于 GPS衛(wèi)星、衛(wèi)星信號的傳播過程、GPS接收機(jī)等地面接收設(shè)備和其他人為因素等。按誤差性質(zhì)分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。偶然誤差主要包括;人為對中誤差、天線高量取誤差等;系統(tǒng)誤差主要包括衛(wèi)星的星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、接收機(jī)鐘誤差、電離層、對流層延遲以及多路徑效應(yīng)的誤差等。其中，系統(tǒng)誤差無論從大小還是對定位結(jié)果的危害性來講都比偶然誤差大得多，因此系統(tǒng)誤差是 GPS測量的主要來源，同時(shí)也是空間數(shù)據(jù)誤差的來源。

5.3 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量

GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量包含如下幾個(gè)方面:

1)位置精度

如數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度等，描述幾何數(shù)據(jù)質(zhì)量;

2)屬性精度

如要素分類的正確性、屬性編碼的正確性等，用反映屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量;

3)邏輯一致性

如結(jié)點(diǎn)匹配精度、拓?fù)潢P(guān)系的正確性等。GIS數(shù)據(jù)庫所需的各種數(shù)據(jù)來源，主要包括:地圖、文本資料、遙感圖像、實(shí)測數(shù)據(jù)、已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)等。針對各種誤差，GIS數(shù)據(jù)處理時(shí)要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)檢查，建立拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行處理，保證 GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量。

6.結(jié)束語

農(nóng)村集體土地所有權(quán)登記發(fā)證是國家土地管理的大事，工作量非常大，采用高清遙感影像對地籍調(diào)查、外業(yè)確界工作有非常重要的作用;GPS測量的應(yīng)用提高測量精度、縮短作業(yè)時(shí)間;GIS數(shù)據(jù)管理為登記發(fā)證工作提供很好的平臺，實(shí)現(xiàn)信息化、數(shù)字化、系統(tǒng)化。3S技術(shù)時(shí)代的到來，是傳統(tǒng)作業(yè)方式與現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物，21世紀(jì)是數(shù)字化的年代，3S技術(shù)將是未來土地管理發(fā)展的必然趨勢。

［1］郭貴海.“地籍測繪”教學(xué)有關(guān)問題的探討［J］.測繪與空間地理信息.2010(01)

［2］繆劍.3S技術(shù)在土地利用更新調(diào)查中的應(yīng)用 ［J］.南方國土資源.2007(11)

［3］謝江平，鄒自力.3S技術(shù)在第二次農(nóng)村土地調(diào)查中的應(yīng)用［J］.江西測繪.2010(03)

［4］史文中，賀志勇，張肖寧.淺析3S技術(shù)集成與公路交通建設(shè)［J］.測繪通報(bào).2003(03)

［5］王其芳.膠州市土地利用數(shù)據(jù)庫的建立與更新研究［J］.山東科技大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版).2006(03)

［6］吳慶華.GPS技術(shù)及其在地籍測量中的應(yīng)用 ［J］.科技資訊.2009(30)