文｜盘喜丽

基于3S技术的宗地数据整理与建库分析

文｜盘喜丽

虽然传统的土地资源调查方法可提供详实的数据，然而由于传统的外业调查技术，其进度受到人力、设备等客观因素的限制，因此周期长，而无法满足当今信息时代的土地管理要求。近些年3S技术不断被应用于土地宗地调查和数据库的建设中，不仅缩短了调查的周期，还可以有效进行土地利用监测，同时，监测的结果又可以对土地资源调查的数据进行核实。

一、遥感技术的宗地信息提取

人之所以能看到并识别周围的物体，主要是靠物体对光的反射。现代物理告诉我们，光是一种电磁波，地表物体都会向空间反射或辐射能量(如反射光)，反射或辐射的能量形成电磁波，从而遥感平台的传感器可检测到电磁波，并根据所检测到电磁波特征成像。遥感图像分析和信息提取是把遥感图像付诸使用的关键步骤，为了提高建设用地判读的精度和效率，最好取得相同比例尺的地形图和土地利用现状图等资料。目前我国土地利用监测使用的卫星遥感资料中，MSS图像由土地利用管理于精度差，已很少用；SPOT图像的费用相对昂贵，使用也不广泛，通常在精度要求较高时辅助其他；卫星图像使用；而TM图像的精度能达到目前土地利用动态监测的要求，同时费用也能接受。

因此，目前TM图像是进行土地利用遥感监测的主要信息源。为了使建设用地遥感信息成果与土地资源变更调查的时间具有相对一致性，同时结合农作物的生长特点，可采用9-11月的卫星遥感资料作为主要信息源，这样取得的成果可以用于对土地资源变更调查的数据进行校核验证。

（一）获取卫星遥感数据

在计算机遥感图像处理系统中，导人卫星影像数据，或通过扫描得到卫星遥感数据。以TM图像为例，一般计算机遥感图像处理系统中可直接导人7个波段的数字图像，或将假彩色像片通过扫描经控制点配准得到三个波段的数字图像。

（二）借助地理信息系统(GIS)

得到调查区域的边界矢量图。由于卫星图像是整幅(或若干幅)方形的数据范围，而真正调查的范围往往与行政区相对应，须借助地理信息系统(GIS)手段，得到调查区域的边界矢量图，将边界矢量图与遥感图像进行叠加，确定监测范围，即删去边界矢量图外的图像。选择合适的波段组合，对遥感图像进行增强处理。

（三）建立土地利用遥感分类系统

由于建设用地是与耕地、林地、园地等地类交错分布的。因此，一般要根据土地资源调查分类，结合考虑遥感应用的目的性、遥感资料的可判性、调查区的特点建立合理的土地利用遥感分类系统。

（四）建立基本信息源的遥感解译标志

提取建设用地信息，编制建设用地分布图。将通过以上步骤得到的建设用地分布图进行实地抽样核实，最终得到建设用地分布成果图。经计算机统计得到调查区域内建设用地面积数据。

实际上，采用卫星遥感技术进行土地监测，不仅仅是为了对建设用地进行调查，而是土地资源管理手段上的一次技术革命。通过遥感监测，弥补了传统土地资源调查周期长的缺陷，使得数据具有更强的现实性。这对土地变更调查、违法用地查处、规划的顺利实施等多项工作都有着重要的价值。随着遥感技术的发展，在土地利用监测中航空遥感和主动遥感(雷达)的应用，以及全国土地利用动态监测体系建立，遥感技术在土地利用管理中将发挥更大的作用。

二、GPS-RTK技术的宗地测量与图件绘制

（一）宗地测量控制点加密

在地籍控制测量中可以应用实时动态定位技术，一般根据实际需要，布设控制点也较为灵活，布设的点位没有严格的间距要求。如图1，将宗地分为独立的A、B两个测区，采用GPS的动态定位方法，就能实现在△点位置架设基准站，并且在宗地中需要布设控制点的A、B区域内，直接进行控制点的布设作业，不需要于A、B之间的地带进行传算点的布设，这样的方法对于那些交通不便利的区域土地的测量提供了极大便利。

图1 地宗地测量控制点加密

（二）宗地地籍控制测量

利用GPS技术进行城镇地籍控制测量，从精度上看(平面相对定位精度较高，高程定位精度较低，但地籍测量的特点是对高程精度的要求亦不高)是完全可行的。但是考虑到我国各个城市一般都有传统的测量控制网及成果数据，且城市地籍测量单位的常规测量仪器设备及技术力量仍应充分发挥其作用，因此在目前条件下，用GPS建立城市二、三等首级平面控制网或用GPS与传统大地测量组成混合网，然后在城市街道、房屋密集和GPS测量选点发生困难的地方，用传统控制测量方法加密，是比较现实与合理的。

（三）宗地权属界线测量

实时动态定位技术另一个非常适合的领域是放样土地权属界线。尤其是在通视不便、测量困难地区。在土地管理中，经常出现：土地权属界线在图上已确定，但由于实地地形复杂或通视困难等不利条件，利用常规方法很难落界的情况。

土地测量的一个重要分支就是放样，采用一些测量方法在实地给标定出将人为前提设置好的点位，以往传统的方法方法很多，例如最常使用的经纬仪交会放样法，以及使用全站仪进行放样。要完成一个设计点位成功放样，一般情况下需将目标往返移动多次，这个过程需要2-3配合操作完成，同样的，这个放样进行时需要样点间具有良好通视效果，这样的方法在实际应用中效率较低，如果遇到困难情况时，需要借助其他方面的技术才能顺利完成放样。而使用RTK技术完成放样过程则显得十分简单，只要将提前设计点的经纬坐标输进系统，携带者GPS设备，系统会自动提醒放样点具体位置，使得放样的过程十分方便。因为GPS采用具体坐标控制放样位置，因此放样精度高且均匀。

另外，实时动态定位技术测量系统还具有圆曲线、缓和曲线等曲线放样功能，很适合于公路、铁路的放样。

（四）宗地图件测量

测量工作中，采用RTK技术进行测图过程，只需要一个人携带仪器在待测的碎部点停留1-2s，同时输入特征编码，使用便携记录本或电子设备记录，如果点位的精度符合测量要求时，需要将测量的宗地内的地形地物数据点记录后带回室内进行整理，通过使用专业测图软件进行数据成图过程，并及时输出需要宗地地形图。采用RTK技术测点的最大特点是不需要点与点之间达到通视效果，只需要一人完成操作，测图工作的过程简便，工作效率得到极大提高。

地籍和房地产测量中应用RTK技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍与房地产图，同上述测绘地形图一样，能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS获得的数据处理后直接录入GPS测图软件系统，可及时地精确地获得地籍和房地产图。但在影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带，应使用全站仪、测距仪、经纬仪等测量工具，采用解析法或图解法进行细部测量。

三、基于GIS技术的宗地数据库建设

地理信息系统(GeographiclnformationSystem，简称GIS)是20世纪60年代开始迅速发展起来的一门新技术，是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统。基于这些特性，宗地数据整理与建库不谋而合，采用地理信息系统是必然。例如：广西南宁市历史宗地整理与建项目采用超图公司SUPERMAP DESKPRO一款桌面平台，实现数据采集、拓扑、接边、分析、建模、输出等功能，建立有坐标的、有图形、有属性相关空间数据库，为国土资源实现数据共享提供强大的基础数据，为加快不动产登记速率提供参考价值。

（一）建立宗地数据库评价单元

土地评价涉及多种土地要素，不同的地区、评价尺度和精度，对反映土地要素的种类和数量的要求也是不一样的。例如：宗地数据整理与建库质量评价中，评价单元是按宗地之间测量误差、宗地位置偏离率、宗地与属性数据关联准确性，宗地投影与数学基础选择确定性、宗地数据库成果与宗地档案对应准确性、宗地数据库结构描述合理性，属性字段的全面性等宗地要素相结合的原则确定的。此外通过GIS还可以将宗地要素与此各种土地要素，通过叠加分析，生成评价要素图和评价要素数据表，既可以是全国的，也可以是区域的；既可以从全国的库中提取一个区域，也可以用几个区域库合并成大区库甚至全国库。

（二）建立面数据库

空间要素采用分层的方法进行组织管理，对于不同来源的空间数据，设计不同数据库结构表，入库时在关键字段标记数据来源，为以后数据应用提供依据。

层名称及各层要素

宗地面数据集

宗地属性表结构

续表

（三）宗地数据评价结果输出

GIS在评价结果的管理和输出方面的功能十分强大。由于具体的评价工作都是针对属性数据表进行的，为了能图文并茂地反映土地的质量状况和分布规律，需要将数据表和评价单元图进行链接，以反映每个评价图斑的土地质量。在ARC／INFO中可以通过合并(joinitem)或链接(relate)命令实现属性数据和图形数据的链接。

四、结语

随着社会经济的发展，城市(城镇)建设不断扩张占用城郊耕地，且往往是优质耕地，因此采用遥感技术(RS)、全球定位系统（GPS）以及地理信息系统(GIS)三者相结合完成对城乡土地利用，尤其是针对城乡结合部建设用地调查、数据提取和数据库建设，一方面可以有效保护耕地，同时为土地利用管理宏观决策起到了重要意义。

作者单位：南宁市国土测绘地理信息中心