3S集成技术在城镇土地利用变更调查中的应用研究

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３Ｓ集成技术在城镇土地利用

变更调查中的应用研究

李钢，，唐国金ｔ，付丽莉ｚ，（１．中国矿业大学环测学院，江苏徐州，马瑞尧ｚ，周玉宏ｚ，卢刚：

２２１００８；２．江苏省测绘工程院，２１００１３）

摘要：城镇地区由于建筑物密集、土地利用类型变化快、土地利用现状图比例尺较大等特点。土地利用变更调查主要依靠专业部门利用全站仪完成，但全站仪需要通视的特点限制了其工作效率。而采用３ｓ集成技术进行城镇地区土地利用变更调查的技术方法。则可以相应提高工作效率。基于３ｓ集成技术城镇地区土地利用变更调查的应用模式为：通过ＧＰｓ接收机与笔记本电脑（已配置ＧＩｓ软件系统）通讯，实现ＧＰＳ与ＧＩｓ的集成，并调用ＲＳ影像作为底图。既可实现实时的数据采集、存储和编辑。对于城镇地区部分ＧＰｓ信号弱的地区。采用测边交会的方法则可以完成这些点的数据采集，克服了ＧＰｓ使用盲区的限制。

关键词：３ｓ集成；城镇土地利用变更调查

中图分类号：Ｐ２３文献标识码：Ａ文章编号：４４８１＿（２００７）０卜２６一０４

１城镇土地利用变更调查的概念和特点

我国于２０世纪８０年代开始第一次土地详查，这次土地详查完成近１１７万个基层土地权属单位和国家后备土地的数亿个图斑。在调查的内容上，以土地利用为主，同时查清了主要质量指标、土地权属和行政境界。土地利用变更调查是在土地详查完成后，按照土地详查的程序和要求，对因各种原因发生变化的土地利用状况和土地权属界线进行重新调查。它是土地详查的延续，是保持土地详查数据现势性的重要手段。

我国第一次土地详查后，大部分地区调绘了ｌ：１００００比例尺的土地利用现状图，近年来经济的飞速发展，对土地利用规划提出了更高的要求，经济发达地区纷纷在城镇地区建立１：２０００，１：１０００或ｌ：５００比例尺的土地利用数据库。城镇地区土地利用变更调查数据精度要求高，加之城市地区高楼林立、用地类型变化较快，这些特点限制了一些技术手段的应用。目前城镇地区土地利用变更调查采用的主要技术手段是利用全站仪测量，全站仪测量要求两点间通视，在建筑物密集的城镇地区往往需要布设密集的控制点，测量过程比较繁琐、时间长、费用高而且专业性强，因此，采用新的技术手段进行城区土地利用变更调查具有重要的意义。

２３ｓ集成技术应用方法

２．１３Ｓ集成技术的应用技术路线

基于上述特点，本文提出基于３Ｓ集成技术的城镇地区土地利用变更调查方法：利用ＧＰＳ采集变更图斑的位置信息，通过笔记本电脑与ＧＰＳ接收机的集成，将ＧＩｓ与ＧＰｓ集成，其基本思想是把差分ＧＰｓ（Ｄ趱珊ｎ∞ＧＰＳ，ＤＧＰｓ）的实时数据通过串

收稿日期：２００６－ｌｌ一２７

第一作者简介：李钢（１９６９．３一），男，副教授，博士。主要研究方向为土地利用规划和国土资源信息化。

信息技术

口实时导入ＧＩＳ中，可使ＧＰｓ的定位信息在电子地图上获得实时、准确而又形象的显示，利用它可以进行漫游、查询、定位、纠正。以及线长、面积等参数的实时计算、显示及记录，Ｒｓ影像与土地利用现状图的叠加图作为底图，为发现变化及实地测量导航。对于ＧＰｓ卫星信号受到遮挡而无法定位的观测点，采用测边交会或钢尺辅助测量方法。最后在内业利用ＧＩＳ完成图斑的变更及相关工作。这种３Ｓ集成模式实现起来技术难度不大，并且能够实时、精确、快捷、全面地实现变更数据的获取。其集成模式如图ｌ所示。

ＧＰｓ测量的数据

Ｉ调查现场

ＧＩＳ系统

调。

Ｊｒ

Ｉ图形、属性存储、编辑

上

内业整理

图１３Ｓ集成方法

应用３Ｓ集成技术进行城镇地区土地利用变更调查，其工作流程可分为三步：第一步，数据的处理和准备，包括对遥感影像的几何校正、正射影像图的制作、坐标的转换、影像融合等；第二步为实地调查，通过ＲＳ影像与土地利用现状图叠加，确定发生变化的图斑位置，然后利用ＧＰＳ和ＧｌＳ集成系统进行实地的数据采集或采用辅助方法测量；第三步是数据库变更，利用ＧＩＳ更新数据库的数据（如图２所示）。

２．２３Ｓ集成系统构成

３Ｓ集成系统是基于ＧＩＳ、ＲＳ与ＧＰＳ技术的集成系统，Ｒｓ在此并未实现真正的集成，而是作为系统的底图被调用，实际上是一种结合应用。ＧＩｓ技术与ＧＰｓ技术的集成是通过ＧＰｓ接收机与笔记本电脑（已配置ＧＩＳ软件系统）的集成来实现的，将笔记本电脑通过串口线与ＧＰｓ连接，实现了ＧＰｓ数据实时地导人笔记本电脑中，利用运行于其上的ＧＩＳ系统，

国±资源信息佬

图２３Ｓ集成应用于城镇土地利用变更调查技术路线

能浏览、查询、漫游、缩放底图，实时的存储ＧＰｓ数据，编辑、修改、删除观测数据，绘制图斑，录入图斑属性，实现野外实时成图，减少传统方法中繁重的内业编辑工作，在土地利用变更调查中使用具有简易性和便携性等优点。

２．３３Ｓ集成系统的功能

本系统的主要功能是实现土地利用变更数据的采集、存储和编辑，以及底图的显示和缩放漫游等。

空间数据采集主要实现在笔记本电脑中存储并显示ＧＰｓ采集的空间数据。采用实时的数据采集方式，方便、灵活，可实时得到高精度的土地变更数据。其实现方式是将ＧＰＳ与笔记本电脑之间以串口线相连，实现实时的信号接收和地图定位功能，串行端口的本质功能是作为ＩｎｔｅｌＰＸＡ２５０芯片和串行设备之间的编码转换器，当数据从ＩｎｔｅｌＰＸＡ２５０芯片经过串行端口发送出去时，字节数据被转换为串行的位，在接收数据时，串行的位将被转换为字节数据。属性数据采集针对土地利用变更调查所需要的属性信息开发，在调查现场记录并保存变更图斑的属性信息及相关信息。

数据及底图显示和处理：将ＧＰｓ采集的数据点实时的显示在电子地图中，在此需要注意的是，必须将ＧＰＳ采集的点位坐标转换成与电子地图相同的坐标系下的坐标值，外业空间数据采集的过程中，