3S技术在农村集体土地确权中的应用研究

摘要：“3S”即遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）。文章以实际工程为例，对农村集体土地确权中3S技术的应用进行了探讨，具体从制作调查底图、测量界址点、数据库管理等方面对3S技术的应用进行了分析，极大地提高了工作效率。

关键词：3S技术；农村集体土地确权；RS技术；GIS技术；GPS技术 文献标识码：A

中图分类号：P208 文章编号：1009-2374（2016）35-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.030

1 案例介绍

该项目主要是结合上年度整理的高分辨率影像地籍图，采用正射校正，划分影像为多个微小单元，结合实际参数构建相关数据模型，再采用数字元高程模型对原始影像进行修正，得到最终正射影像图。再利用高分辨率遥感正射影像图作为农村集体土地确权工作底图，和上年度土地变更调查资料进行套合，有效提高了工作效率，缩短了野外工作的时间。

2 3S农村集体土地确权

“3S”由遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）三部分构成。作为新时代测绘行业前端引领的3S技术，聚集了计算机信息技术、卫星技术及传统的测绘技术，其最大的优点是信息处理速度快、测量准确、信息处理量大。农村集体土地确权建设中“3S”技术的引入是将RS、GIS、GPS三者有效结合应用的具体技术实施。

农村集体土地确权工作主要包括四个部分：（1）工作地图、宗地图的设计以及借助RS技术完成遥感正射投影图的制作；（2）借助GPS-RTK技术对土地外业及测绘外业界址点进行测量，收集数据；（3）借助GIS技术对采集的建库数据进行整理、入库、管理；（4）土地确权工作检查、验收。详细的农村集体土地确权工作流程如图1所示：

3 RS技术的实际应用

RS技术作为一种高效的信息采集技术，其空间时间分辨率非常高，工作原理是在不接触研究目标的前提下，借助某些仪器设备完成目标的相关信息收集，经过内部处理分析，获得最终的数据收集和应用。该市农村集体土地确权项目主要是通过对2014年时获得的高分辨率影像图进行正射校正，借助RS技术将影像划分成诸多细小部分，借助具体数据参数构建数据处理模型，通过数字元高程模型对原始影像进行修正，获得最终正射影像。

由于土地确权外业指界实地工作量很大，故该项目通过高分辨率遥感正射影像图对土地确权地图进行制作，在室内结合上年度土地变更资料确定土地界线，避免进行实地指界，浪费人力、物力，对于无法判断的界线位置，需进行实地指界。这样做大大节省了工作时间，降低了野外作业时间，有效地提升了外业指界的工作效率，因遥感正射影像图的地理信息精确度非常高，完全符合工程技术规范要求。基于遥感正射影像图的宗地图比基于地籍图的宗地图的整体制作效果更好，其地图信息更加形象直观，宗地位置、范围大小都非常清楚且辨认起来很方便。

3.1 GPS界址点数据测量

该项目测区地理位置偏僻、控制点少、通视条件差，要严格按照项目要求对常规界址点进行测量，在界线交汇处、关键转折点及复杂地段的特殊位置处设立界址点，并以明显标志物如木桩、喷漆等进行界址点标识，其工作效率、经济效益都非常低。借助GPS技术进行测量可有效地避免上述情况的产生，目前已完成城市CORS参考站的搭建工作。

连续运行参考站系统（CORS）主要是指通过数据通信和计算机互联网（LAN/WAN）技术搭建的一个或多个固定且连续运行的GPS/GNSS参考站，通过网络实时向多个服务对象进行校验后的GPS观测数据，其中涵盖了载波相位和伪距以及其他相关的校正数据等。

在GPS（VRS）模式的信号下，借助该市的CORS系统通过GPS接收机及手簿构成的中间流动站进行GPS差分坐标测量和计算。通过GPS信息流动站不定时向GPS-Net-work监控中心传递大概坐标信息，通过GSM网络向控制中心传送准确的NMEA坐标位置信息，中心接收信息后对数据信息进行分析处理，重新将修正后的RTCM信息传递给流动站，完成实时定位。GPS-RTK的工作流程如图2所示：

借助GPS-RTK开展数据测量，流程是：仪器连接→设置相关IP地址、接入口（RTCM31）、端口及相关转换参数等→拨号链接到CORS站。进行界址点测量前，认真检查所有控制点的参数限差，确保数据符合规范要求后正式开始数据测量工作。GPS-RTK技术相关要求如下：（1）卫星高度角不小于15°；（2）同步观测卫星数量>5颗；（3）位置精度的正常衰减因子（即PDOP值）不超过6；（4）数据采集粒单元不小于10；（5）当初始化时间超过3min时，依旧未获得固定值，需切断通信的链接，并对GPS接收机重启动开始初始化，重复次数>3时需取消此次检测。

3.2 GIS信息数据的管理

GIS技术有效结合了应用计算机系统进行数据分析及数据信息的科学理论，对地理科学数据进行合理的管理和分析研究，为规划、管理、决策提供信息依据。其操作对象主要是空间信息数据，实现了数据信息的录入、编辑处理、整理分析以及查询管理、图像输出等。农村集体土地确权项目引入GIS技术，通过建立相应的数据库，使得土地面积汇总、数据查询、输出及图形编制更加便捷，为农村集体土地的管理和规划提供了很大的帮助。

数据库建立过程：借助南方CASS土地确权版对外业调查的数据进行系统录入，需录入信息包括每宗地权利人名称、宗地编号、界指线、界指点等，通过系统软件处理生产相应的地籍宗地图，存档以备登记发证取证，把CAD格式转化为ARCGIS格式完成建库，该数据库具备浏览、编辑、查询、数据统计分析等功能。结合地籍信息管理系统，依照相关流程对土地登记发证提交申请、报批，顺利输出土地登记卡和归户卡以及土地所有权证书的打印。利用GIS技术进行农村集体土地确权，大大节省了地籍登记发证流程，节省资源，工作效率和工作质量都大大提高，为后期农村集体地籍管理打下了坚实的技术基础。该系统实现了数图一体化，将地籍登记、发证及建档统一化以及土地的业务报审和流程整体控制，使得地籍管理工作可以直接在网上进行，流程简洁明了，信息公开化，大大提高了地籍管理工作者的工作效率，确保了土地管理及数据建库的规范化。

4 重点关注问题

4.1 RS技术方面

（1）数据采集时，因大气因素及仪器的不稳定容易造成遥感数据采集出现误差，通常借助光谱校正和几何校正可以适当地消除或减小误差，但是残存误差不可避免；（2）采用几何校正对数据处理误差进行消除时，要严格避免地面控制点对影像特征提取以及数模转换流程的校正影响，防止新的误差出现；（3）在进行投影数据转换和网络传输时，无论是矢量到栅格转变或者栅格到矢量转变都将造成新的数据误差。

4.2 GPS数据测量误差

GPS测量地面点坐标主要是通过地面接收卫星来定位测量，其数据测量误差主要有三方面：GPS卫星信号传播、GPS地面接收器及人为偶然误差。误差类型包括系统误差和偶然误差，其中系统误差包括卫星星历出现误差、电离层和对流层出现延迟、接收机和卫星时钟问题及多路径传递延迟等，偶然误差有人为数据误读、天线高度读取偏差。由实际应用可知，系统误差对于GPS测量结果的影响非常大，是造成误差的主要原因，同时也将直接影响空间数据产生误差。

4.3 GIS数据质量方面

GIS信息数据的质量主要有几何数据质量、属性数据质量、数据逻辑一致性三部分。其中，通常几何数据质量的评价指标是位置精度；属性数据质量的评价指标是要素分类、属性编码等属性精度；数据的逻辑一致性常通过节点匹配精度及拓扑关系的正确度来判断。GIS信息数据库包含了实测数据、地图、遥感图像、文本资料、已有系统数据等。GIS在对数据进行处理时会综合考虑所有情况，认证开展数据审查工作，借助拓扑关系开展数据处理，尽可能地提升GIS信息数据的质量。

5 结语

总之，作为国家土地管理工作重中之重的农村集体土地所有权登记工作，其工作量非常大，通过利用GPS测量技术可以有效提高测量准确度，减少作业时间，充分借助高清遥感影像技术可以辅助工作人员对地界开展合理的调查，准确核定外业确界，而使用GIS数据管理系统可以实现系统化、数字化和信息化管理。3S技术的应用解决了传统土地确权中遇到的问题，大幅减少了测绘工作量，提升了工作效率，实现了内业、外业工作流程的系统化，保证了测量结果的权威性和准确性。

参考文献

[1] 李德仁，王树根，周月琴.摄影测量与遥感概论[M].北京：测绘出版社，2008.

[2] 赵长胜，车延国.数字城市与3S技术[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2002，（1）.

[3] 周怀龙.抓住关键 全力推进 确保工作任务按期完成——全国加快推进农村集体土地确权登记发证工作[J].国土资源，2012，（4）.

作者简介：蒋秀义（1979-），男，湖南新邵人，供职于湖南省国土资源信息中心，研究方向：测绘工程。

（责任编辑：蒋建华）