毕业设计论文-浅谈GIS在土地确权中的应用.doc

毕业论文 题 目：浅谈GIS在土地确权中的应用 学 院： 资源工程学院 专 业： 测绘工程 学 号： 二0一六年六月三日1浅谈GIS在土地确权中的应用摘要：随着我国经济的快速发展和社会各种制度的不断完善，国家为了健全农村土地承包经营权登记制度，强化对农村耕地承包经营权的物权保护，优化对农村土地的管理和利用，决定将对农村土地重新进行确权登记，在此大背景下，本文将利用“永安市土地确权”项目为依据，详述探讨无人机航测、RTK、FJCORS等测量方法在确权外业测量中的实际应用，为今后类似的生产工作提供实际有效的参考依据和方法，以此提高生产工作质量和效率。关键词：FJCORS；农村土地确权 ；无人机航测 ；ArcGIS；浅谈GIS在土地确权中的应用21绪论41.1 课题背景41.2 课题的目的和意义41.3 主要研究内容42土地确权的技术路线42.1 收集资料42.2工作地图的制作42.3外业实地调绘52.4内业处理62.5建立数据库62.6 公示及修改72.7 登记办证93GIS技术的应用93.1 无人机航测技术的应用93.2 RTK技术的应用93.3 ArcGIS的应用103.4 FJCORS的应用104永安市土地确权项目实例解析104.1 测区概况104.2 实际测量情况114.3 实例的技术与传统测量的对比155总结与展望155.1 总结155.2 展望15参考文献16致谢161绪论1.1 课题背景地理信息系统（GIS）是一种空间信息技术与非空间数据的保存、分析和表达，以及收集、存储、转换为地理现象的综合系统。它可以帮助人们解决与地理相关的各种复杂的问题，以及与相关的工具的组合。地理信息系统由相应的硬件、软件和数据的组合而来的计算机决策支持系统的获取，存储，分析和显示一个全面的计算机系统。以数字形式的空间信息传递丰富的空间信息来描述空间信息的物理空间、独特的表达方式以及对空间数据分析的综合分析是最重要的特征1。农村土地，是农业基本生产要素，是农民赖以生存的根本。农村土地确权，是以不改变土地使用方向为准则，在保证农业用地使用方向不变的前提下，使农民的财产权益得到保障。土地确权能盘活农村当地经济发展,发展农场经济,规模化经营,促进提高土地利用率，提高农民收入和缩小城乡收入差距2。开展农村土地承包经营权登记，是保持现有土地承包关系稳定并长久不变、维护农民土地承包权益，加强农村社会管理的重大举措。2008、2009、2010年中央1号文件连续对开展登记试点工作提出了明确要求，2012年中央1号文件再次强调，“稳步扩大农村土地承包经营权登记试点，财政适当补助工作经费3”1.2 课题的目的和意义基于GIS平台，对农村土地确权工作流程和技术的阐述，并以实例作为展现出对农村土地数据进行采集、编辑、建库、分析等的过程。为整个土地确权工作提供准确的数据保障，便捷、高效的工作方式大大的缩短的工作周期4。1.3 主要研究内容本次浅谈的内容是在永安市地区如何应用影像图为工作底图和RTK进行农村土地承包经营权确权外业调绘工作。在此基础上对调绘时出现的问题进行探讨，对调绘工作的注意事项进行探讨。如何优化农村土地承包经营权确权测量工作方法。同时基于ArcGIS对农村土地确权数据库建设流程加以分析，利用永安市土地实际数据对数据库建设前期的地籍图数字化进行分析。 2土地确权的技术路线2.1 收集资料需要收集测区的影像图（电子版）、辅助数据(乡镇界、行政村界、图廓面、地类分布（全地表覆盖）、公路网、主要单位院落分布(乡镇政府及村委会等) 、人口信息数据库、摸底调查表、二轮清册台账。核对摸底调查表，对人员有增减的，户主发生变更的，分户、合户的，在数据库中进行更改修正。2.2工作地图的制作以1:1000数字正射影像图为载体，套合国土局提供的县、乡（镇）、村、组土地权属界线，附以必要的行政村、组名，以组为单位，根据出图模板打印底图（如图2-1）。图2-1 工作底图2.3外业实地调绘首先在村委会引导村民看图纸，内业在图纸上直接指界，可让有文化的、懂得看图纸的书记、文书、队长等帮助辨识地块；要在图纸上标注户主、地块名称，注意字体工整规范，字头统一朝北。有的村内业图纸无法解析的，可到实地持调绘工作底图，结合摸底调查表，逐地块由指界人现场直接，标定地块。地块上须注上与地块调查表对应的地块编号，并对应在地块调查表格中填写该地块的地类、承包方姓名、其他相关信息等。实地地块指界情况分析：1)针对田埂清楚、界线明确的洋面田，以及荒废不太久而航拍影像有拍摄到清晰田埂的农田，直接采用农户现场或室内指认地块的作业方法；2)针对现场可辨别界线、航拍图无法区分界址线的荒地，我们动员农户把自家的田地插上竹竿、木棍的方法，再拿GPS-RTK进行测量；3)针对种植毛竹或荒废时间较长长树、农户不可辨别界线的农田，我们可先在影像图上圈出大块农田的面积，再让农户根据面或人数，民主协商，自己提供分割比例（如图2-2,2-3），把分好的面积、承包人相对位置关系形成资料，签字确认，交给我们，利用ArcGIS软件、根据影像电脑上分割；(签字确认主要是要户主认可，不可代签或在本人不知情的情况下随意分割)4)对于村民实在无法清楚指界，想办理小组集体土地所有证的情况，村民小组组长在影像图上指出本小组的地，勾绘出界线；村民小组需召开村民代表大会就此事达成共识，说明具体情况，要有会议记录，参会代表要签字确认，村里同意以小组为单位办证，加盖村委会公章，将材料上报给乡镇，按乡镇汇总给市农业局，请求市农业局做出批示。5)对于村民不配合、不到现场的情况，我们要上报当地政府;对于个别村民外出或者忙碌不能亲到现场的情况，可安排了解地块位置的亲戚、邻居代为指界；6)对于有争议的地块，村里先协助解决矛盾纠纷再确权，不能调解的暂缓确权。7)对于集镇或者市郊区附近部分村组，由于地块面积较小，村民对于耕地权益认识较为看重，有些村组要求当场给出本户的调绘面积，可采取先指界调绘每小块耕地的界线，再行记录每小块耕地所包含的户主信息，回到内业进行勾绘，结合勾绘成图后的每小块耕地的面积和调查的相关户主信息制表，反馈给村组及其群众，让其了解到自己的耕地面积，他们按照自己的实际情况自行给出合理分配方案。 图2-2按面积分配协议 图2-3按人口分配协议2.4内业处理在外业调绘结束后，进行统一安排进行内业矢量化处理。矢量化处理数据采用ArcGIS软件。有RTK实测数据的，直接将实测数据在ArcGIS上展点后画图。矢量化的图形中包括地块边界和外业调查的地块编号。应用矢量化后的数据，编制地块分布图。地块分布图中包括地块面积、承包方（代表）、地块编码、地名、道路及名称、河流及名称、行政区划要素、辅助地物以及图廓要素等。2.5建立数据库数据库包括地块信息数据、家庭信息数据库和发包方数据库。数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等5；（1）地块信息数据库：包括基础地理要素、承包地块要素以及四至、地块顺序、地块方向、承包人身份信息等。（如图2-4）图2-4地块信息表（2）家庭信息数据库：承包人身份信息、家庭成员身份信息、与户主关系、联系电话等。（如图2-5） 图2-5家庭信息表（3）发包方数据库：组别、记事人、审核人等。2.6 公示及修改公示图标准以符合精度标准的矢量化地块分布图为基础，分组制作公示图（如图2-6）。公示图根据农田分布情况，以1:1000为基数按1000的整数倍变化比例尺，图纸大小自行确定。图面要素图名（永安市乡（镇）村组农村承包经营权公示图）；权属界线；具有明显方位意义的地名注记，水系、道路、居民点；地块对应户主姓名注记；地块编号（完整编号或者与之关联的简编码）；图框注记（坐标系、高程系统、制图单位、比例尺、制图人、审核人、制图时间）；指北针；土地面积（承包地面积按照权属面积实测调绘面积计算，面积计算是地块水平投影面积的计算。根据正射影像图绘制的权属界线，通过软件自动计算出投影面积（单位为平方米），折算至亩（1平方米=0.0015亩），小数点后保留两位有效数字）线性及填充要求各级行政界线需按照国家相关图示规范要求之线形表示；地块边界如未与行政界限重合则以黑色实线表示，如与某级行政界线重合则需以该级行政界线样式表示重合部分；水系、道路不需填充但应按相关色系加以区别；具有参照意义的农村居民点或其他建筑物需按国家相应标准填充；各类注记应按照相关标准清晰标定。图2-6公示图公示审核矢量化完成后应迅速制作出公示资料，包括公示图、按户的地块面积公示表等，公示资料经审核后出具公示公告，在村、组公示7天。村民对公示中提出的异议，要及时进行核实、修正，并进行第二轮公示，公示无异议的，村民签字确认后作为承包地籍图。成果核对后上报市人民政府。每次公示均要拍照留存，每次公示图、公示表签字确认资料需作为原始资料归档保存。2.7 登记办证各部门对公示无异议的权属信息进行登记、制证，向权利人颁发证书，并将权属数据导入到农村土地承包经营权登记信息平台中进行管理。、签合同建登记簿在相关部门和乡镇领导、村组干部的组织和带领下，确权小组入户签订承包合同完善权属登记相关手续。开展确权数据的确认，由农户在土地登记申请书、地籍调查表、农村土地承包经营权调查表和公示图上签字确认。签字完后，由公示图确权登记管理系统输出农村土地承包合同、登记薄等资料，交由农牧业局，发放到乡镇或村组，由农户、村、组签字后，返回给农牧业局审核、确认。、部门审核公告经农户签字确认后，整理档案资料，交由农业局审核。结合土地承包合同、承包台账以及村组确权决议，对提交的农村土地承包经营权资料进行审核。公示后经过村民确认盖章（手印）形成“公示图”，由村组负责公示确认，乡镇人员监督，农业部门进行公示公告，然后由农业部门工作人员以此为依据登记、颁证。根据实际情况，依照土地承包经营权登记簿记载内容，适时对承包经营权证书进行完善。3GIS技术的应用3.1 无人机航测技术的应用无人机技术采用空中无人机，遥感传感器技术，遥测遥控技术，应用技术的实现，具有快速，及时性和高清晰度等优点。无人机可以充分提高调查和监测的水平和效率。遥感信息不仅是很好的客观性，是强大的潜力，时效性高，没有人干扰因素，更高的分辨率，清晰细致的图像，该功能还体现在相对丰富，比较容易理解，而且定性信息，位置和定量精度高，并且因为图上的陆地位置和面积已明确标示，它可以精确地掌握籍信息。无人机航拍的成本低，维护方便，响应速度快，操作简单，登陆灵活，低空飞行，高分辨率，空间限制，方便移动的过渡，具有良好的韧性字段映射复杂的环境中，不仅作为一个传统的飞机航拍任务，又融入了传统方法无法覆盖的区域6。通过无人机航拍摄影得到遥感影像，进行几何纠正、投影变换和比例尺归化，加入一定的地图符号、注记，制作成具有直接反映制图对象地理特征及空间分布的影像图。影像图是具有影像内容、线划要素、数学基础、图廓整饰的地图。外业调绘时，影像图对田埂清楚、界线明确的洋面田，以及荒废不太久而无人机航拍影像有拍摄到清晰田埂的农田进行描界勾画。内业直接上图，便捷高效，缩短工作周期。3.2 RTK技术的应用RTK系统是由基准站，流动站和数据通信设备组成的GPS测量系统。RTK工作原理是应用GPS相对定位原理7。选择一个合适的地方架设基站，再用流动站连接基站，等待系统工作正常，再选择已知的点进行校正，把WGS84系统转换到当前的CGCS2000测量坐标系开始测量。GPS-RTK拥有高精度、灵活性高和全天候的优点。测量时，不用一级一级做控制点，也没有控制点间通视及误差积累的问题。较快的数据采集速度，减少了大量的人力。 测区如果出现现场可辨别界线、航拍图无法区分界址线的荒地，那么就需要用RTK去进行边界打点，内业导出实测数据进行绘图。这方法还对一个村组农田在另一个村组有效。3.3 ArcGIS的应用ArcGIS 是由美国环境系统研究所开发并广泛应用于世界各地，以矢量数据结构为主体的系统软件，也是目前相对较为成熟的GIS 软件。ArcGIS具有强大的兼容性，适用于多种不同的计算机系统，除了可以和常用的CAD 等软件对接建立元数据库，还具有强大的数据分析处理功能，对数据进行合并、分割，并具有开放的开发环境，强大的二次开发功能。该软件具有强大的空间数据管理、地图制作、空间分析、空间信息整合、发布与共享的能力，可视化程度高，可操作能力强，能够较好地满足农村土地确权中数据库的创建、修改和维护的功能需求8。土地确权的内业都是建立在ArcGIS软件的基础上进行的，ArcGIS软件可以进行出工作底图、外业上图、录入信息、检查拓扑、出公示图公示表和建立该测区的数据库等。3.4 FJCORS的应用福建省连续运行卫星定位服务系统( FJCORS) 是基于CORS技术在福建省建设的连续运行卫星定位服务综合系统，它建立了基准网和FJCORS系统框架引用网络，其中所述框架网由71参考站和4个IGS站点构成；基准网由71个基准站和省内及周边12 CGCS2000网点。与全省各级似大地水准面精化的结合，提供高精度定位服务大地控制网构成了构成提供精密定位服务的三维基准9。 CORS基站相对稳定，误差不累积，因此，测绘成果的统一，准确性高。对于调查区域分散，工作面非常广阔，邻近村庄之间相距较远，相对独立的个体测区，交通十分不便。如果采用GPS静态观测的控制措施，持续时间长，效率低，成本高，不利于进行测量。因此，为了提高效率，结合实际情况，一级GPS 控制点采用FJCORS 进行观测。为RTK提供已知的GPS控制点。4永安市土地确权项目实例解析4.1 测区概况1.地理位置永安市介于东经11656到11747，北纬2533到2612之间。东靠大田县，西邻连城县，南毗漳平市，北与明溪县、三元区接壤102.地形地貌永安地处闽西和闽中大山带之间，东部和西南部属于戴云山脉，西北部属于武夷山脉的东南坡，地势由西南向东北逐渐降低。海拔相对高差大，最高点罗坊棋盘山海拔1705.7米，最低点贡川沙溪沿岸海拔仅150米，高差达1555.7米。地貌形态多山地、丘陵、盆谷，平原狭小，呈现出有规律的高度分层。山地和丘陵面积占全市总面积的90.87%，平原仅占6.23%。4.2 实际测量情况1.收集的调查资料（1）永安市农村集体土地所有权确权登记发证成果资料（2）农村土地承包经营权权属资料永安市农经站收集的权属资料，包括98年二轮承包土地的合同、98年颁发的承包经营权证、承包土地申请和审核材料、土地经营权依法变更的相关合同（3）永安市国家控制点的资料、数字化地形图、基础地理信息系统等。（4）永安市农村承包经营土地流转资料。（5）村民农田摸底调查表。（6）辅助数据（如图4-1,4-2） 图4-1辅助数据图4-2行政村界2.无人机航测 在2015年9月份，通过无人机在永安市进行航拍摄影，获取影像数据后，进行像控点布设，采用隔4 张航片布设1 个像控点的方式，利用GPS-RTK进行野外像控点测设、内业空三加密直接获取高清晰高精度的DOM 数据，可以直接作为权属调查的影像图。如图4-3图4-3影像图3.外业实地调绘首先我们带着工作地图以村民小组为单位在村委会引导村民看图纸，直接指界。内业图纸无法指出的，可到实地持调绘工作底图，结合摸底调查表，逐地块由村民现场直接指画，标定地块现场。可辨别界线、航拍图无法区分界址线的荒地拿GPS-RTK进行测量。4.内业处理每天外业做完后，需要用ArcGIS软件进行数据上图。在工作底纸上勾绘的，直接在ArcGIS的影像图上用界址线勾绘，主意勾绘时界址线尽量按照影像图上农田的轮廓（如图4-4）。图4-4 ArcGIS上图成果图外业用GPS-RTK实测的，需先从RTK导出数据转化成TXT格式文件，然后导入到ArcGIS软件里展点（如图4-5），最后在将点用界址线圆滑的连接起来（如图4-6）。图4-5 RTK在ArcGIS上的外业展点图4-6 RTK实测数据上图一个村内业上图完成后要进行线转面，转面之前要进行线拓扑检查（如图4-7），能保证各个图斑互相间的空间关系很稳定，不会在数据转换或者各种数据质量处理时出现问题。图4-7拓扑规则在地块面（如图4-8）里需要添加地块信息数据、家庭信息数据等。承包人姓名、承包人身份证号通过户主简码进行挂接，这样可避免同名同姓身份证号错误；合同面积填写可参照摸底调查表、二轮承包清册按户填写；图4-8最终地块面5数据库检查数据库结构检查，必选图层是否齐全，图层命名是否规范，属性表字段名称、类型、长度是否准确，对不符合要求的事项及时进行改正。图形质量检查，检查图形拓扑情况，需做到首先面重叠、缝隙、面边界与线一致。其次线重叠、相交、悬挂，线与面边界一致。最后图层间面面一致，线线一致。在检查数据接边情况时以一个大地块为作业单位，检查地块间的要素接边。属性表检查，根据国标要素分层，逐层检查各要素的属性字段，检查主要内容有：GMSFZ是否存在空值、重复值、非法值，CBFBM是否存在空值、非法值，国标必选的字段是否存在空值、非法值，要素层与要素层之间逻辑关系是否正确。4.3 实例的技术与传统测量的对比1.传统测量中，村民实地指界，再用RTK进行测量，内业用CAD软件处理。外业工作量大，内业处理时间长，整体工作周期被拉长，效率低。2.实例中，绝大部分的洋面田采用图纸调绘（如图4-4），少数的荒田和争议田使用RTK，内业使用ArcGIS软件。外业时间减少，ArcGIS软件兼容CAD软件，内业效率高。5总结与展望5.1 总结本论文是在结合了在永安市实际的土地确权工作的前提下，对工作中涉及到的技术进行了阐述，并根据实际情况在实地不同地形条件和实际情况进行优化工作方法。考虑到无人机航测、ArcGIS软件和RTK在土地确权工作中的普遍性和重要性，确保项目的高效率的实施。为以后的土地确权工作提供了比较实用的高效的可借鉴的工作方法。 5.2 展望随着我国城镇化和现代化进程的加快，全国各地都在展开土地确权，但由于我国地域跨度大，地形地貌比较复杂，最经济、最快速、高质量的完成，工作方法的选择尤为重要。但为了更好更快的完成土地确权，加快土地流转，使土地利用走上稳定可持续发展道路，还需要在以后的工作中发掘更好的技术，更合理的方案。参考文献1 王堃. 基于三维GIS的电力配网系统的构建及实现 . 安徽理工大学硕士论文，20132 顾一娴.土地确权让农民尽享实惠，江西农业，2015.3 刘照媛；冯双生；张文君；张丽贞.我国农村土地承包经营权确权存在的问题及对策，农村经济与科技 ,2015.4 李伟红.浅谈土地资源的应用变迁,2014.5 朝鲁门.GIS/RS技术在第二次全国土地调查中的应用,内蒙古师范大学硕士论文,2010.6 顾洁.无人机航摄在农村土地承包经营权确权登记颁证中的应用以凤阳县为例J测绘通报，2016.7 蒲仁虎.电子平板测图的应用,科技信息 ,2011.8 郑建，於辉军，丁艳梅.ArcGIS 在土地调查成果质量检查中应用的几点体会J. 浙江测绘，2010(4):37-38.9 刘顺焰.FJCORS在控制测量中的应用. 测绘通报，16728262( 2014) 0411604.10 李秀丰.永安市烟草农业永续发展对策研究，中国农业科学院硕士论文，2012.Application of GIS and conventional surveying in land ownershipAbstract: With the rapid development of economy and the continuous improvement of various social systems.Our country tend to improve the contractual operation of rural land registration system, strengthen rural farmland Contract Operating Ri