土地变更调查掌上系统设计与实现.docxVIP

第８卷第３期２００６年９月地球信息科学ＧＥＯ－ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＳＣＩＥＮＣＥ土地变更调查掌上系统设计与实现诸云强１，张述升２，肖寒２Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．３Ｓｅｐｔ．，２００６（１中国科学院地理科学与资源研究所，北京１００１０１；２北京地星伟业数码科技有限公司，北京１０００８０）摘要：土地资源是人类生存的重要基础，摸清土地资源现状及时掌握土地变化信息，是进行土地利用总体规划和国土资源宏观决策的依据。为了提高土地变更调查的效率，设计了掌上土地变更调查系统。系统基于ＰＤＡ将ＧＰＳ卡、ＧＳＭ、数码摄像头集成于一体，利用高精度ＧＰＳＯＥＭ板和ＧＳＭ实现了ＧＰＳ实时差分处理，形成一个小型轻便的土地变更调查系统。在ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ环境下，利用ｅＶＣ编程语言完成了系统的开发，实现了变更图斑测量、ＧＰＳ数据解算、土地利用现状图更新等功能。从而解决了传统土地变更调查周期长、效率低、精度不高等问题。关键词：土地变更调查；ＰＤＡ；ＧＰＳ；掌上系统１引言目前，土地变更调查有两种方法：一是外业直接调绘，基层土地管理人员根据辖区内土地利用变化情况，结合土地变更调查对图斑大小的要求在土地利用现状图上判定变更对象，确定其位置，然后在野外进行调绘。对于形状规则的变更图斑，附近易找到明显地物点的，直接采用距离交会法、截距法、直角坐标法等进行补测；对于形状不规则的变更图斑，附近易找到明显地物点的，采用常规测量仪器进行补测［１］。二是遥感解译法，利用高分辨率遥感影像先解译变化区域，通过野外进行核实校正。直接调绘法需依赖基层人员对调查区域的熟悉程度，对整个图幅逐一图斑进行调绘，工作量大、效率低；遥感解译法可缩小调查范围、明确变更对象，但由于遥感影像本身存在“同物异谱、异物同谱”的现象，加上内业人员解译精度的影响，也会存在很多误判、漏判的现象，需要通过野外核实和修正。上述两种方法都需先记录野外调绘结果，再到室内进行图件更新，也有在野外将测绘仪器与笔记本连接，直接在笔记本上进行图件更新的，但笔记本体积较大、携带不方便，另外，笔记本供电量难以适应野外长时间作业，而且当变更对象范围较大或周围没有明显地物或控制点时，需要布设导线控制点进行补为了解决上述两种方法的局限性，在ＧＰＳ、ＰＤＡ等技术的支持下，我们设计了一种新型掌上土地变更调查系统（简称掌上系统）。２掌上系统土地变更调查业务流程分析土地变更调查掌上系统是将ＧＰＳ卡和土地变更调查软件集成到ＰＤＡ中，从而实现野外土地变更测量与土地利用数据的实时更新。掌上系统土地变更调查的基本流程：（１）将土地调查底图（土地利用现状或遥感影像）导入ＰＤＡ；（２）利用集成了ＧＰＳ卡的ＰＤＡ在野外进行变更图斑的实际测量；（３）对测量数据进行实时差分解算，并根据差分变更点位坐标修改土地调查底图，最后将ＰＤＡ中的变更数据导出到土地利用数据库中，完成土地利用数据库的更新。土地变更测量精度要求达到亚米级，同时需要能够实时对土地变更数据进行更新，因此，在ＧＰＳ野外数据采集时，必须采用ＧＰＳ实时差分技术。目前，ＧＰＳ实时差分包括电台差分、广域差分、星站差分等形式。电台差分受地形、建筑物、无线电的干扰较大，同时电台本身体积较大，不宜用于掌上系统土地变更调查。广域差分只能在局部地区提供高精测［１］。收稿日期：２００５－０５－１４；修回日期：２００５－１１－１２．资助项目：科技部科技型中小企业技术创新基金（０３Ｃ２６２２１１００８０３），国土资源大调查土地调查研究项目（ＴＤＤＣ２００４－０２－０１）。作者简介：诸云强（１９７７－），男，江西广丰人，博士生，主要从事ＧＩＳ应用开发、数据共享方面的研究。３期诸云强等：土地变更调查掌上系统设计与实现?２５?度的差分服务，如北美ＷＡＤＧＰＳ主要为美国、加拿［２］分是利用卫星来播发差分改正参数，实现全球任何地点和时间的高精度差分，但目前星站差分需要收取比较昂贵的差分服务费，因此不适宜中国大范围的县级土地变更调查。随着ＧＳＭ网在全国绝大部分地区的覆盖，数据传输、短消息等业务的开通，为实时差分信号的传递提供了一个较好的解决方案。通过ＧＳＭ网，将基准站的差分改正参数，传递到流动站中，实现流动站测量数据的实时差分解算［３］，从而得到土地变更测量的高精度数据。实时差分流程如图１所示。变更调查掌上系统的适用范围，ＰＤＡ上还设计了链接常用测绘仪器的接口，以便在接收不到ＧＰＳ或ＧＳＭ信号的地区，采用常规测绘仪器进行土地变更测量。土地变更调查掌上系统硬件结构如图２所示。图２土地变更调查掌上系统硬件结构Ｆｉｇ．２ＨａｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＬＣＳＳＰ（２）土地变更调查掌上系统的工作模式分为基图１利用ＧＳＭ实时差分流程Ｆｉｇ．１ＧＳＭｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ由图１可见，除ＧＰＳ卫星部分外，整个实时差分由基准站