3S技術在農村集體土地確權中的應用研究

摘要：“3S”即遙感（RS）、地理信息系統（GIS）及全球定位系統（GPS）。文章以實際工程為例，對農村集體土地確權中3S技術的應用進行了探討，具體從制作調查底圖、測量界址點、數據庫管理等方面對3S技術的應用進行了分析，極大地提高了工作效率。

關鍵詞：3S技術；農村集體土地確權；RS技術；GIS技術；GPS技術 文獻標識碼：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，結合實際參數構建相關數據模型，再采用數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村集體土地確權工作底圖，和上年度土地變更調查資料進行套合，有效提高了工作效率，縮短了野外工作的時間。

2 3S農村集體土地確權

“3S”由遙感（RS）、地理信息系統（GIS）及全球定位系統（GPS）三部分構成。作為新時代測繪行業前端引領的3S技術，聚集了計算機信息技術、衛星技術及傳統的測繪技術，其最大的優點是信息處理速度快、測量準確、信息處理量大。農村集體土地確權建設中“3S”技術的引入是將RS、GIS、GPS三者有效結合應用的具體技術實施。

農村集體土地確權工作主要包括四個部分：（1）工作地圖、宗地圖的設計以及借助RS技術完成遙感正射投影圖的制作；（2）借助GPS-RTK技術對土地外業及測繪外業界址點進行測量，收集數據；（3）借助GIS技術對采集的建庫數據進行整理、入庫、管理；（4）土地確權工作檢查、驗收。詳細的農村集體土地確權工作流程如圖1所示：

3 RS技術的實際應用

RS技術作為一種高效的信息采集技術，其空間時間分辨率非常高，工作原理是在不接觸研究目標的前提下，借助某些儀器設備完成目標的相關信息收集，經過內部處理分析，獲得最終的數據收集和應用。該市農村集體土地確權項目主要是通過對2014年時獲得的高分辨率影像圖進行正射校正，借助RS技術將影像劃分成諸多細小部分，借助具體數據參數構建數據處理模型，通過數字元高程模型對原始影像進行修正，獲得最終正射影像。

由于土地確權外業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地圖進行制作，在室內結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。這樣做大大節省了工作時間，降低了野外作業時間，有效地提升了外業指界的工作效率，因遙感正射影像圖的地理信息精確度非常高，完全符合工程技術規范要求?；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起來很方便。

3.1 GPS界址點數據測量

該項目測區地理位置偏僻、控制點少、通視條件差，要嚴格按照項目要求對常規界址點進行測量，在界線交匯處、關鍵轉折點及復雜地段的特殊位置處設立界址點，并以明顯標志物如木樁、噴漆等進行界址點標識，其工作效率、經濟效益都非常低。借助GPS技術進行測量可有效地避免上述情況的產生，目前已完成城市CORS參考站的搭建工作。

連續運行參考站系統（CORS）主要是指通過數據通信和計算機互聯網（LAN/WAN）技術搭建的一個或多個固定且連續運行的GPS/GNSS參考站，通過網絡實時向多個服務對象進行校驗后的GPS觀測數據，其中涵蓋了載波相位和偽距以及其他相關的校正數據等。

在GPS（VRS）模式的信號下，借助該市的CORS系統通過GPS接收機及手簿構成的中間流動站進行GPS差分坐標測量和計算。通過GPS信息流動站不定時向GPS-Net-work監控中心傳遞大概坐標信息，通過GSM網絡向控制中心傳送準確的NMEA坐標位置信息，中心接收信息后對數據信息進行分析處理，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開展數據測量，流程是：儀器連接→設置相關IP地址、接入口（RTCM31）、端口及相關轉換參數等→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限差，確保數據符合規范要求后正式開始數據測量工作。GPS-RTK技術相關要求如下：（1）衛星高度角不小于15°；（2）同步觀測衛星數量>5顆；（3）位置精度的正常衰減因子（即PDOP值）不超過6；（4）數據采集粒單元不小于10；（5）當初始化時間超過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，重復次數>3時需取消此次檢測。

3.2 GIS信息數據的管理

GIS技術有效結合了應用計算機系統進行數據分析及數據信息的科學理論，對地理科學數據進行合理的管理和分析研究，為規劃、管理、決策提供信息依據。其操作對象主要是空間信息數據，實現了數據信息的錄入、編輯處理、整理分析以及查詢管理、圖像輸出等。農村集體土地確權項目引入GIS技術，通過建立相應的數據庫，使得土地面積匯總、數據查詢、輸出及圖形編制更加便捷，為農村集體土地的管理和規劃提供了很大的幫助。

數據庫建立過程：借助南方CASS土地確權版對外業調查的數據進行系統錄入，需錄入信息包括每宗地權利人名稱、宗地編號、界指線、界指點等，通過系統軟件處理生產相應的地籍宗地圖，存檔以備登記發證取證，把CAD格式轉化為ARCGIS格式完成建庫，該數據庫具備瀏覽、編輯、查詢、數據統計分析等功能。結合地籍信息管理系統，依照相關流程對土地登記發證提交申請、報批，順利輸出土地登記卡和歸戶卡以及土地所有權證書的打印。利用GIS技術進行農村集體土地確權，大大節省了地籍登記發證流程，節省資源，工作效率和工作質量都大大提高，為后期農村集體地籍管理打下了堅實的技術基礎。該系統實現了數圖一體化，將地籍登記、發證及建檔統一化以及土地的業務報審和流程整體控制，使得地籍管理工作可以直接在網上進行，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據建庫的規范化。

4 重點關注問題

4.1 RS技術方面

（1）數據采集時，因大氣因素及儀器的不穩定容易造成遙感數據采集出現誤差，通常借助光譜校正和幾何校正可以適當地消除或減小誤差，但是殘存誤差不可避免；（2）采用幾何校正對數據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模轉換流程的校正影響，防止新的誤差出現；（3）在進行投影數據轉換和網絡傳輸時，無論是矢量到柵格轉變或者柵格到矢量轉變都將造成新的數據誤差。

4.2 GPS數據測量誤差

GPS測量地面點坐標主要是通過地面接收衛星來定位測量，其數據測量誤差主要有三方面：GPS衛星信號傳播、GPS地面接收器及人為偶然誤差。誤差類型包括系統誤差和偶然誤差，其中系統誤差包括衛星星歷出現誤差、電離層和對流層出現延遲、接收機和衛星時鐘問題及多路徑傳遞延遲等，偶然誤差有人為數據誤讀、天線高度讀取偏差。由實際應用可知，系統誤差對于GPS測量結果的影響非常大，是造成誤差的主要原因，同時也將直接影響空間數據產生誤差。

4.3 GIS數據質量方面

GIS信息數據的質量主要有幾何數據質量、屬性數據質量、數據邏輯一致性三部分。其中，通常幾何數據質量的評價指標是位置精度；屬性數據質量的評價指標是要素分類、屬性編碼等屬性精度；數據的邏輯一致性常通過節點匹配精度及拓撲關系的正確度來判斷。GIS信息數據庫包含了實測數據、地圖、遙感圖像、文本資料、已有系統數據等。GIS在對數據進行處理時會綜合考慮所有情況，認證開展數據審查工作，借助拓撲關系開展數據處理，盡可能地提升GIS信息數據的質量。

5 結語

總之，作為國家土地管理工作重中之重的農村集體土地所有權登記工作，其工作量非常大，通過利用GPS測量技術可以有效提高測量準確度，減少作業時間，充分借助高清遙感影像技術可以輔助工作人員對地界開展合理的調查，準確核定外業確界，而使用GIS數據管理系統可以實現系統化、數字化和信息化管理。3S技術的應用解決了傳統土地確權中遇到的問題，大幅減少了測繪工作量，提升了工作效率，實現了內業、外業工作流程的系統化，保證了測量結果的權威性和準確性。

參考文獻

[1] 李德仁，王樹根，周月琴.攝影測量與遙感概論[M].北京：測繪出版社，2008.

[2] 趙長勝，車延國.數字城市與3S技術[J].遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2002，（1）.

[3] 周懷龍.抓住關鍵 全力推進 確保工作任務按期完成——全國加快推進農村集體土地確權登記發證工作[J].國土資源，2012，（4）.

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。

（責任編輯：蔣建華）