第十二章现代地籍技术

1、现代地籍技术GPS RS GIS现代地籍技术n土地管理源于地籍、归于地籍n地籍发展的动力：n 社会结构复杂化导致的社会管理的需求n 法律意识的增强n推动地籍发展的关键技术：测绘技术n 土地评价技术n现代地籍技术：3S技术，数字测量技术n 基于计算机的土地评价技术第一部分第一部分GPSGPS测量在地籍中的应用测量在地籍中的应用第一节第一节 概概 述述一、一、GPS定位技术的兴起及其特点定位技术的兴起及其特点 （一）（一）GPS发展的由来发展的由来 1958年年-1964年，美国海军武器实验室年，美国海军武器实验室 ,“海军导航卫星系统海军导航卫星系统”（NAVSTAR/GPS）。）。 1973年

2、，开始研制新一代卫星导航系统全球定位系统年，开始研制新一代卫星导航系统全球定位系统GPS（ Global Positioning System)。 GPS计划分三个阶段实施：计划分三个阶段实施： 19731978年进行方案论证年进行方案论证，进行理论研究和总体设计；进行理论研究和总体设计； 19781988进行工程研制，主要是发射进行工程研制，主要是发射GPS试验性卫星，检验试验性卫星，检验GPS系统的基本性能系统的基本性能； 19891993进行实用组网。整个计划耗时进行实用组网。整个计划耗时2020年，投资年，投资300300亿美元，亿美元，是继阿波罗登月、航天飞机之后的第三大空间工程。是

3、继阿波罗登月、航天飞机之后的第三大空间工程。 GPS测量在地籍中的应用（二）（二）GPS的特点的特点n与传统的测量技术相比，与传统的测量技术相比，GPS定位技术有以下特点：定位技术有以下特点：n1. 观测站之间无需通视。观测站之间无需通视。n2. 定位精度高。定位精度高。n3. 观测时间短。观测时间仅需数分钟十几分钟。观测时间短。观测时间仅需数分钟十几分钟。n4. 操作简便。操作简便。n5. 全天候作业。全天候作业。n前苏联自前苏联自1978年，年，GLONASS。欧洲空间局。欧洲空间局(ESA)正在建设民正在建设民用导航卫星系统。我国也建立了双星定位系统，由用导航卫星系统。我国也建立了双星定

4、位系统，由2颗同步卫颗同步卫星确定平面位置的导航系统星确定平面位置的导航系统。 二、二、GPS的组成的组成空间星座、地面监控、用户设备。空间星座、地面监控、用户设备。 空间星座部分空间星座部分 213颗卫星组成颗卫星组成 卫星高度卫星高度20200km 运行周期为运行周期为11小时小时58分分 卫星直径约为卫星直径约为1.5m，重约，重约774kg(包括包括310kg燃料燃料) GPS测量在地籍中的应用第二节第二节 GPSGPS定位的坐标系统与时间系统定位的坐标系统与时间系统 一、一、WGS-84坐标系坐标系 GPS单点定位的坐标单点定位的坐标以及相对定位中解算的以及相对定位中解算的基线向量属

5、于基线向量属于WGS-84坐坐标系，而实际所用的是标系，而实际所用的是国家坐标系或地方坐标国家坐标系或地方坐标系，应用中要进行坐标系，应用中要进行坐标转换。转换。 二、时间系统二、时间系统 GPS建立了专用的时建立了专用的时间系统，该系统（间系统，该系统（GPST）由主控站的原子钟控制。由主控站的原子钟控制。 GPS测量在地籍中的应用第三节第三节 GPSGPS定位基本理论定位基本理论 GPS定位是利用测距交定位是利用测距交会原理和方法。会原理和方法。 其定位方法有其定位方法有 伪距法伪距法 载波相位测量定位载波相位测量定位 差分差分GPS GPS测量在地籍中的应用 GPS测量在地籍中的应用第四

6、节第四节 GPSGPS定位技术定位技术 二、静态相对二、静态相对GPS定位技术定位技术n(一一)经典静态相对定位经典静态相对定位n两套两套(或两套以上或两套以上)接收设备接收设备n同步观测同步观测4颗以上卫星颗以上卫星n每时段每时段30分钟以上分钟以上n基线长度可达几百公里。基线长度可达几百公里。n相对定位精度可达相对定位精度可达5mm十十lppmD，D为基线长度为基线长度(km)。n适用于建立全球性或国家级大地控适用于建立全球性或国家级大地控制网；各类精密控制测量。制网；各类精密控制测量。 GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术n(二二)快速静态定位快速静态定位n

7、基准站与流动站基准站与流动站n观测数分钟至十几分钟观测数分钟至十几分钟n必须有必须有5颗卫星可供观测颗卫星可供观测n流动站与基准站不超过流动站与基准站不超过15kmn基线中误差为基线中误差为5mm+1ppmD。n缺点：二台接收机工作时，构不成缺点：二台接收机工作时，构不成闭合图形，可靠性较差。闭合图形，可靠性较差。n适用于控制加密；工程测量、地籍适用于控制加密；工程测量、地籍测量及测量及1KM以内的点位定位。以内的点位定位。 GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术三、动态相对三、动态相对GPS定位技术定位技术实时动态实时动态(RTK)常规差分常规差分GPS和和PPK

8、广域差分广域差分GPS。 第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术n(一一)实时动态实时动态(RTK)测量技测量技术术n载波相位测量实时差分载波相位测量实时差分GPS测量技术测量技术nRTK测量技术为测量技术为GPS测量测量工作的可靠性和高效率提工作的可靠性和高效率提供了保障，对供了保障，对GPS测量技测量技术的发展和普及，具有重术的发展和普及，具有重要的现实意义。要的现实意义。GPS测量在地籍中的应用n(二二)常规差分常规差分GPS测量技术和测量技术和PPK测量技术测量技术n常规差分常规差分GPS和和PPK同属于伪距差分技术。同属于伪距差分技术。n常规差分常规差分GPS的定位精度与用户至参

9、考站的距离有的定位精度与用户至参考站的距离有关，精度的衰减率为关，精度的衰减率为1cm/km，在，在50公里之内，定公里之内，定位精度优于位精度优于1米。米。nPPK(Post-Processing Kinematic)模式是最早的模式是最早的GPS动态差分技术方式，其定位原理类似于常规差动态差分技术方式，其定位原理类似于常规差分分GPS，只是采用数据后处理，在参考站和流动站，只是采用数据后处理，在参考站和流动站之间不需要建立无线电通讯数据链。之间不需要建立无线电通讯数据链。n它的缺点和常规差分它的缺点和常规差分GPS一样，定位的精度受参考一样，定位的精度受参考站和流动站之间的距离限制。作用距

10、离站和流动站之间的距离限制。作用距离50公里以内。公里以内。精度在精度在5米以内。米以内。GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术n (三三)广域差分广域差分GPS测量技术测量技术n根据大区域内若干个根据大区域内若干个GPS参考站的观测资料和位参考站的观测资料和位置信息，联合解算出每个卫星的卫星钟差、轨道置信息，联合解算出每个卫星的卫星钟差、轨道改正数、电离层改正数，然后将这些改正数发送改正数、电离层改正数，然后将这些改正数发送给覆盖范围内的用户，用户利用这些改正信息修给覆盖范围内的用户，用户利用这些改正信息修正观测伪距，可以提高定位精度。正观测伪距，可以提高定位精度

11、。n这种定位方式打破了常规差分这种定位方式打破了常规差分GPS中精度与距离中精度与距离的依赖关系，在参考站数千公里之外，仍然能够的依赖关系，在参考站数千公里之外，仍然能够达到达到2-4米的定位精度，所以，在全国或省级土米的定位精度，所以，在全国或省级土地动态监测中，这项定位技术大有作为。地动态监测中，这项定位技术大有作为。 GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术 GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术n四、新的四、新的GPS定位技术定位技术n“实时高精度实时高精度”一直是一直是GPS定位技术定位技术的发展方向。的发展方向。n近几年，在高精

12、度近几年，在高精度GPS定位技术方面定位技术方面出现了两种新的定位方法，它们是网出现了两种新的定位方法，它们是网络络RTK技术和精密单点定位技术。技术和精密单点定位技术。n (一一)网络网络RTKn网络网络RTK技术也称技术也称“虚拟参考站技术虚拟参考站技术(Virtual Reference Station VRS)”。n网络网络RTK系统最为重要的功能是长距离高精系统最为重要的功能是长距离高精度快速动态定位。度快速动态定位。n1. 网络网络RTK定位系统的组成定位系统的组成n网络网络RTK定位系统由以下几个部分组成：定位系统由以下几个部分组成：n 基准站单元基准站单元 数据通讯系统数据通讯

13、系统 监控分析中监控分析中心心 数据发播系统数据发播系统 用户应用系统用户应用系统GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术n2. 网络网络RTK定位系统提供的定位服务定位系统提供的定位服务n 实时应用。以实时应用。以FMHDS 技术或技术或UHF/VHF作为主要作为主要的通信手段的通信手段n主要服务于：主要服务于：n实时厘米级精度定位。技术上依靠高精度的载波相位实时厘米级精度定位。技术上依靠高精度的载波相位差分实现差分实现(简称简称RTK)。主要用于城市实时控制测量，。主要用于城市实时控制测量，实时小区域大中比例尺测图与修测、工程放样和工程实时小区域大中比例尺测图与修

14、测、工程放样和工程监测。监测。n亚米级亚米级(分米量级的分米量级的)精度的差分应用。主要适合于精度的差分应用。主要适合于GIS更新或相应工程应用。更新或相应工程应用。n15米级差分精度的应用。技术上主要依靠伪距差米级差分精度的应用。技术上主要依靠伪距差分实现分实现(伪距差分伪距差分)。主要服务对象是船舶、车辆导航。主要服务对象是船舶、车辆导航和车辆监控用户。和车辆监控用户。GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术GPS测量在地籍中的应用n2. 网络网络RTK定位系统提供的定位服务定位系统提供的定位服务n 事后应用。事后应用。n以以Internet 作为主要的数据传输手

15、段。作为主要的数据传输手段。n毫米或亚厘米量级定位测量。主要服务于精密控制、变形监测毫米或亚厘米量级定位测量。主要服务于精密控制、变形监测和精密工程建设。和精密工程建设。n米级和亚米级的事后差分。服务于事后米级和亚米级的事后差分。服务于事后GIS数据更新，如道路数据更新，如道路更新、城市管线测量等等。更新、城市管线测量等等。n所以，在一个城市建立网络所以，在一个城市建立网络RTKRTK系统，能够满足各种精度要求系统，能够满足各种精度要求的定位服务。系统本身提供的定位服务种类，也涵盖了目前所的定位服务。系统本身提供的定位服务种类，也涵盖了目前所有的有的GPSGPS测量手段，如差分测量手段，如差分

16、GPSGPS定位、静态定位、定位、静态定位、RTKRTK定位等。定位等。第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术 n (二二)精密单点定位精密单点定位n精密单点定位技术精密单点定位技术(Precise Point-Positioning-PPP)，也称，也称PPP技术。技术。n该技术由美国喷气推进实验室该技术由美国喷气推进实验室(JPL) 于于1997年提出。定位原理如同单点定位，采用双频年提出。定位原理如同单点定位，采用双频载波相位观测值，需要外部提供精密的轨道载波相位观测值，需要外部提供精密的轨道和卫星钟差。和卫星钟差。GPS测量在地籍中的应用第四节第四节 GPSGPS定位技术定位技术G

17、PS测量在地籍中的应用 第五节第五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用定位技术名称定位技术名称精精 度度(m)(m)作用距离作用距离(km)(km)观测时间观测时间( (分钟分钟) )经典静态经典静态0.0010.0010.050.0513000130006060快速静态快速静态0.010.010.050.0520205-205-20常规差分常规差分GPSGPS0.500.5010.0010.00200200实时实时事后差分事后差分GPSGPS0.500.5010.0010.00200200单历元单历元广域差分广域差分GPSGPS0.500.503.003.0015001500实时实

18、时实时动态实时动态(RTK)(RTK)0.010.010.050.051515实时实时网络网络RTKRTK0.010.010.100.10100100实时实时精密单点定位精密单点定位0.010.010.500.50全球全球实时实时GPS测量在地籍中的应用n一、一、GPS定位技术在地籍控制测量中的应用定位技术在地籍控制测量中的应用n不要求通视，没有常规的多个技术条件限制。不要求通视，没有常规的多个技术条件限制。n常规静态测量、快速静态测量、常规静态测量、快速静态测量、RTK技术已经逐步取代常规技术已经逐步取代常规的测量方式，成为地籍控制测量的主要手段。的测量方式，成为地籍控制测量的主要手段。n边

19、长大于边长大于15km：只能采取常规静态测量；：只能采取常规静态测量；n边长在边长在1015km：快速静态：快速静态GPS测量，或测量，或RTK模式；模式；n边长边长510km：GPS快速静态定位，或快速静态定位，或RTK测量模式。测量模式。n边长小于边长小于5km：优先采用：优先采用RTK方法，或快速静态定位；方法，或快速静态定位；第五节第五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用GPS测量在地籍中的应用n二、二、GPS定位技术在地籍图测绘中的应用定位技术在地籍图测绘中的应用n地籍测量和土地勘测定界精度：地籍测量和土地勘测定界精度： 5cm 或或7.5cmnRTK技术使精度、作业效率、

20、实时性达到了最佳的融合，为技术使精度、作业效率、实时性达到了最佳的融合，为地籍碎部测量提供了一种斩新的测量方式。地籍碎部测量提供了一种斩新的测量方式。n采用采用RTK方式进行碎部测量，与全站仪相比，速度快，作业方式进行碎部测量，与全站仪相比，速度快，作业效率高。效率高。n它不要求通视，不需要频繁换站，减少了全站仪频繁换站所它不要求通视，不需要频繁换站，减少了全站仪频繁换站所花的时间，而且可以多个流动站同时工作。花的时间，而且可以多个流动站同时工作。n据初步的应用分析，测量时间节省一半以上，测量精度和可据初步的应用分析，测量时间节省一半以上，测量精度和可靠性都能满足要求靠性都能满足要求 第五节第

21、五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用GPS测量在地籍中的应用第五节第五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用n三、三、GPS定位技术在土地利用变更调查和动态监测定位技术在土地利用变更调查和动态监测中的应用中的应用n1. GPS实时动态差分技术在土地利用变更调查和动实时动态差分技术在土地利用变更调查和动态监测中的应用：态监测中的应用：RTK和和RTD。n现在各大现在各大GPS生产厂家都推出了手持差分型生产厂家都推出了手持差分型GPS接收机，它接收机，它轻便灵活，能记录点线、面等数据，可存储很多点的几何数轻便灵活，能记录点线、面等数据，可存储很多点的几何数据和属性特征。码相位差

22、分达据和属性特征。码相位差分达2m5m精度，加分米级精度，加分米级处理器定位精度高于处理器定位精度高于1m，其精度完全满足土地利用变更，其精度完全满足土地利用变更调查及其动态监测的精度要求。对于经济实力不是很好，而调查及其动态监测的精度要求。对于经济实力不是很好，而又要长期大面积进行土地利用变更调查和监测的单位，是一又要长期大面积进行土地利用变更调查和监测的单位，是一种首选的技术。种首选的技术。 GPS测量在地籍中的应用第五节第五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用n2. GPS后处理动态差分技术在土地利用变更调查和后处理动态差分技术在土地利用变更调查和动态监测中的应用动态监测中的应

23、用n在在GPS动态差分技术中，动态差分技术中，PPK模式是动态差分技术的最早模模式是动态差分技术的最早模式，采用数据后处理，其平面位置精度在式，采用数据后处理，其平面位置精度在5m以内。以内。n采用后处理差分方式，还可以减少数据传输链的建设费用。采用后处理差分方式，还可以减少数据传输链的建设费用。n据有关资料显示，相关科研人员在蒙古包头市、四川乐山、据有关资料显示，相关科研人员在蒙古包头市、四川乐山、北京郊区等地进行了试验，其几何精度完全可以满足土地利北京郊区等地进行了试验，其几何精度完全可以满足土地利用变更调查和动态监测的要求，可以做到方便、快速、实时。用变更调查和动态监测的要求，可以做到方

24、便、快速、实时。GPS测量在地籍中的应用n四、新的四、新的GPS定位技术在地籍测绘应用展望定位技术在地籍测绘应用展望n网络网络RTK技术已经进入到实际应用阶段。国际上最大的技术已经进入到实际应用阶段。国际上最大的GPS厂商厂商TRIMBLE公司，已经开发出商用的网络公司，已经开发出商用的网络RTK系统软件系统软件VRS系统，系统，深圳市和成都市建成了相应的网络深圳市和成都市建成了相应的网络RTK系统。系统。n根据研究，根据研究，PPP技术完全可以达到厘米级的定位精度。（德国、美技术完全可以达到厘米级的定位精度。（德国、美国、武汉大学）国、武汉大学） n不管是后处理还是实时应用，不管是后处理还是

25、实时应用，PPP技术在地籍测绘中的应用大有作技术在地籍测绘中的应用大有作为。为。n同同RTK比较，比较，PPP技术的实时应用主要借助于移动通讯技术和互联技术的实时应用主要借助于移动通讯技术和互联网技术，数据链不受空间的限制，也不必事先建立一个固定的基准网技术，数据链不受空间的限制，也不必事先建立一个固定的基准站。站。n所以，在任意地区，可以利用所以，在任意地区，可以利用PPP技术建立地籍控制网和界址点测技术建立地籍控制网和界址点测量。同时，量。同时，PPP技术真正实现了测量个性化，在测区不需要高等级技术真正实现了测量个性化，在测区不需要高等级的测量控制点，不需要架设基准站，单人单机即可完成地籍

26、测绘任的测量控制点，不需要架设基准站，单人单机即可完成地籍测绘任务。务。 第五节第五节 GPS在地籍测量中的应用在地籍测量中的应用GPS测量在地籍中的应用土地利用数据库建库技术n一、土地利用数据库的组成一、土地利用数据库的组成n二、空间数据库二、空间数据库n三、属性数据库三、属性数据库n四、土地统计数据库四、土地统计数据库n五、建库的基本程序五、建库的基本程序n六、几个注意的问题六、几个注意的问题 一、土地利用数据库的组一、土地利用数据库的组成成空间数据库属性数据库土地统计数据库文档数据库元数据数据字典1.历史数据土地利用数据库建库技术 二、空间数据库二、空间数据库n1. 1. 主要图层设置主

27、要图层设置n 图幅结合图层、乡镇图层图幅结合图层、乡镇图层n 行政村图层、宗地图层行政村图层、宗地图层n 坡度图层坡度图层n 注记层注记层n 背景图层背景图层 土地利用数据库建库技术n2. 2. 拓扑关系构建拓扑关系构建n 最好采用拓扑关系建库最好采用拓扑关系建库 n 建库时各图层节点必须完全闭建库时各图层节点必须完全闭 合，合，左右宗地号一定不能错。左右宗地号一定不能错。n 要有拓扑关系检查程序（编程）要有拓扑关系检查程序（编程） 二、空间数据库二、空间数据库土地利用数据库建库技术1. 宗地数据库宗地数据库n 权属数据权属数据权利人数据，权源数据，权利性质数据权利人数据，权源数据，权利性质数

28、据n 权利限制数据权利限制数据n 位置数据位置数据地理位置数据，界址点坐标数据地理位置数据，界址点坐标数据n 界址数据界址数据n利用面积数据利用面积数据总用地面积，分类面积。总用地面积，分类面积。n 质量数据质量数据土地等级，基准地价。土地等级，基准地价。n利用状况数据利用状况数据各种利用分类类别各种利用分类类别n 各类别面积比例，利用限制。各类别面积比例，利用限制。三、属性数据库土地利用数据库建库技术 2. 线形地物数据库线形地物数据库 与空间数据库中的链段相对应与空间数据库中的链段相对应 主要是主要是: 长度、宽度、类别长度、宽度、类别 权属（左、右）权属（左、右） 3. 零星地物数据库零

29、星地物数据库 权属、类型、面积权属、类型、面积 线性地物和零星地物地块化线性地物和零星地物地块化三、属性数据库土地利用数据库建库技术 四、土地统计数据库 1. 按图幅按图幅 权属数据表权属数据表(面积面积) 利用数据表利用数据表(面积面积) 2. 按乡镇按乡镇 利用数据表利用数据表(面积面积) 3. 按县市按县市 利用数据表利用数据表(面积面积) 土地利用数据库建库技术 五、建库的基本程序五、建库的基本程序 1. 资料准备：数字图、调查资料资料准备：数字图、调查资料 2. 建立空间数据库建立空间数据库(包括完备性、一致性检查包括完备性、一致性检查) 3. 建立属性数据库建立属性数据库(包括完备

30、性、一致性检查包括完备性、一致性检查) 4. 面积量算面积量算(编制专用面积计算检查程序编制专用面积计算检查程序) 5. 建立土地统计数据库建立土地统计数据库(包括完备性、一致性检查包括完备性、一致性检查) 6. 数据库测试数据库测试 7. 数据库试运行数据库试运行 8. 检查验收检查验收 土地利用数据库建库技术1. 建库方案建库方案 (1) 初始影像库初始影像库+初始土地利用现状库初始土地利用现状库+现现势影像库势影像库+现势土地利用现状库现势土地利用现状库 (2) 初始土地利用现状库初始土地利用现状库+现势影像库现势影像库+现现势土地利用现状库势土地利用现状库 (3) 现势影像库现势影像库

31、+现势土地利用现状库现势土地利用现状库2. 不同尺度数据的转换和融合不同尺度数据的转换和融合(涉及日常地籍涉及日常地籍变更变更)六、几个注意的问题六、几个注意的问题土地利用数据库建库技术六、几个注意的问题六、几个注意的问题3. 新旧数据的对应与转换新旧数据的对应与转换 涉及信息标准化涉及信息标准化4. 变化面积的提取变化面积的提取 与建库方案有关与建库方案有关5. 信息系统平台与自编程序的融合信息系统平台与自编程序的融合6. 数据库的使用数据库的使用/维护维护/管理管理土地利用数据库建库技术第三部分遥感技术在地籍中的应用第一节第一节 土地利用动态遥感监测土地利用动态遥感监测n如何准确快速地发现

32、土地利用的变如何准确快速地发现土地利用的变化并获取变化的数据，科学有效地化并获取变化的数据，科学有效地掌握土地信息和管理土地权属，进掌握土地信息和管理土地权属，进行动态监测与更新是土地科学工作行动态监测与更新是土地科学工作者面临的重大问题。者面临的重大问题。遥感技术在地籍中的应用遥感技术在地籍中的应用第一节第一节 土地利用动态遥感监测土地利用动态遥感监测n一、一、 传统土地利用动态监测方法存在的问题传统土地利用动态监测方法存在的问题n（1） 不能主动监测变化；不能主动监测变化；n（2） 测量方法落后且人为干扰大；测量方法落后且人为干扰大；n（3） 变更数据获取速度慢，存在多次清绘误差累积；变更

33、数据获取速度慢，存在多次清绘误差累积；n（4） 一旦发现变化，原来的图件即失去现实性；一旦发现变化，原来的图件即失去现实性；n（5） 土地利用图斑多为不规则多边形，运用平板仪等测量工土地利用图斑多为不规则多边形，运用平板仪等测量工具只能测量拐点，不能连续测量整个边界，而且难于精确标绘具只能测量拐点，不能连续测量整个边界，而且难于精确标绘到原祥查底图上。到原祥查底图上。n二、二、 土地利用动态遥感监测的含义和目的土地利用动态遥感监测的含义和目的n含义：含义：n 是以土地利用调查的数据及图件为基础，是以土地利用调查的数据及图件为基础，n 运用遥感图像处理与识别技术，运用遥感图像处理与识别技术，n

34、从遥感图像上提取变化信息，从遥感图像上提取变化信息，n 以达到对土地利用变化情况以达到对土地利用变化情况n 进行定期监测的技术的总称。进行定期监测的技术的总称。n目的：目的：n 核查土地利用总体规划及年度用地计划的执行情况核查土地利用总体规划及年度用地计划的执行情况n 重点检查每年土地变更调查汇总数据重点检查每年土地变更调查汇总数据n 为国家宏观决策提供土地利用变化情况为国家宏观决策提供土地利用变化情况n 对违法或涉嫌违法用地进行快速的日常监测对违法或涉嫌违法用地进行快速的日常监测n 为突发土地事件的处理提供依据。为突发土地事件的处理提供依据。 遥感技术在地籍中的应用第一节第一节 土地利用动态

35、遥感监测土地利用动态遥感监测n三、特点与试验情况三、特点与试验情况n遥感监测具有速度快、精度高、范围广等特点。遥感监测具有速度快、精度高、范围广等特点。n1999年以来利用高分辨遥感资料，对全国年以来利用高分辨遥感资料，对全国66个个50万人口以上万人口以上城市各类建设占用耕地情况进行了监测。城市各类建设占用耕地情况进行了监测。n美国美国LandsatTM、ETM+30m多光谱数据多光谱数据n法国法国10mSPOT5卫星多光谱数据和卫星多光谱数据和2.5m全色数据全色数据n重点地区使用了重点地区使用了1:3.5万比例尺的航空像片万比例尺的航空像片 n沈阳市勘测院，中国科学院武汉测量与地球物理研

36、究所等。沈阳市勘测院，中国科学院武汉测量与地球物理研究所等。 遥感技术在地籍中的应用第一节第一节 土地利用动态遥感监测土地利用动态遥感监测n四、土地利用动态遥感监测的技术流程四、土地利用动态遥感监测的技术流程 遥感技术在地籍中的应用第一节第一节 土地利用动态遥感监测土地利用动态遥感监测地形图多源数据的获取及分析土地利用图新时相遥感影像影像纠正、配准、镶嵌融合影像纠正、配准、镶嵌融合变化发现土地利用图斑及其变化信息土地利用变化识别与分类信息提取影像判度样本库GIS支持的野外抽样检测与土地利用抽样调查资料比较精度评价动态检测成果归档旧时相遥感影像第二节 土地利用变更调查n一、变更调查的技术模式一、

37、变更调查的技术模式n二、变更调查哪些问题二、变更调查哪些问题n三、土地利用怎样变化三、土地利用怎样变化n四、判断变化的方法四、判断变化的方法n五、精确定位五、精确定位n六、编号系统六、编号系统n七、变更调查的作业程序七、变更调查的作业程序遥感技术在地籍中的应用1. 土地利用现状图土地利用现状图+航天遥感技术航天遥感技术+外业调绘外业调绘+GPS 适用：山区、高原、平原、草原、荒漠等地区；适用：山区、高原、平原、草原、荒漠等地区； 基本覆盖特征为分类地块的面积较大。基本覆盖特征为分类地块的面积较大。 比例尺：比例尺：1：2.5万万,1：5万，万，1:10万。万。2. 土地利用现状图土地利用现状图

38、+航空遥感技术航空遥感技术+外业调绘外业调绘+GPS 适用：丘陵、平原地区；适用：丘陵、平原地区； 基本覆盖特征为分类地块的面积较小。基本覆盖特征为分类地块的面积较小。 比例尺：小于比例尺：小于1：5000的所有尺度。的所有尺度。一、变更调查的技术模式遥感技术在地籍中的应用二、变更调查哪些问题 1、谁的地变化了（权属和利用）、谁的地变化了（权属和利用） 2、怎样变的（变化方向）、怎样变的（变化方向） 3、为什么变化（变化原因）、为什么变化（变化原因） 4、什么时候变的（变化时间）、什么时候变的（变化时间） 5、那个地方变了（位置确定）、那个地方变了（位置确定） 6、变了多少（量算面积）、变了多

39、少（量算面积） who how why when where what（地籍、初始调查、变更调查的内容）（地籍、初始调查、变更调查的内容）遥感技术在地籍中的应用 基本规律：基本规律： 农用地农用地 建设用地（征用、自用）建设用地（征用、自用） 未利用地未利用地 农用地（整理、复垦、开发）农用地（整理、复垦、开发） 农用地农用地 农用地（农业结构调整）农用地（农业结构调整） 未利用地未利用地 建设用地（土地开发）建设用地（土地开发） 建设用地建设用地 农用地（整理、复垦）农用地（整理、复垦） 建设用地建设用地 未利用地未利用地 （废弃）（废弃） 建设用地建设用地 建设用地（旧城改造、开发）建设用

40、地（旧城改造、开发）三、土地利用怎样变化遥感技术在地籍中的应用包括发现变化区域、变化方向包括发现变化区域、变化方向1. 资料资料 背景资料：土地利用调查资料背景资料：土地利用调查资料 收集资料：土地收集资料：土地征用、土地登记征用、土地登记 土地勘测（整理、复垦、开发）土地勘测（整理、复垦、开发） 农业结构调整资料农业结构调整资料 四荒地拍卖、用地合同资料四荒地拍卖、用地合同资料 用地协议、新修农田水利资料用地协议、新修农田水利资料 交通改造用地资料交通改造用地资料 其他资料其他资料根据资料在工作底图上标示和勾绘根据资料在工作底图上标示和勾绘（影像图土地利用现状图）（影像图土地利用现状图）四、

41、判断变化的方法四、判断变化的方法遥感技术在地籍中的应用2. 影像判读影像判读 遥感影像土地利用现状图：遥感影像土地利用现状图： 自动判读人工判读自动判读人工判读 正射航空影像正射航空影像土地利用现状图土地利用现状图： 以人工判读为主以人工判读为主四、判断变化的方法四、判断变化的方法遥感技术在地籍中的应用 n为提高土地利用变化地块的空间定位精度，通常要对内业判读为提高土地利用变化地块的空间定位精度，通常要对内业判读的成果进行外业核查。外业核查内容包括：的成果进行外业核查。外业核查内容包括：n（1）实地检查确认内业判读的变化图斑；）实地检查确认内业判读的变化图斑；n（2）实地调查影像上识别或定位不

42、准的小图斑边界线；）实地调查影像上识别或定位不准的小图斑边界线；n（3）实地量测影像上量测精度不足的线状地物宽度；）实地量测影像上量测精度不足的线状地物宽度；n（4）对影像上有云影遮盖的范围作补充调查；）对影像上有云影遮盖的范围作补充调查；n（5）实地收集监测区内与真正变化图斑相对应的土地变更调查）实地收集监测区内与真正变化图斑相对应的土地变更调查资料，为变化信息分类后处理及精度评价提供依据。资料，为变化信息分类后处理及精度评价提供依据。n（6）借助）借助GPS等一些较高精度的测量手段，测定地块的边界。等一些较高精度的测量手段，测定地块的边界。 五、 精确定位遥感技术在地籍中的应用六、地块编号

43、系统六、地块编号系统n1级编码级编码(省级省级)： XX；n2级编码级编码(地市级地市级) XX；n3级编码级编码(县级，县级市区县级，县级市区)XX；n4级编码级编码(乡镇、街道乡镇、街道) XX；n5级编码级编码(街坊、行政村街坊、行政村) XX；n6级编码级编码(宗地宗地) XXX；n7级编码级编码 XXXXXX；n(1、2、3位：图斑号，位：图斑号，4、5、6位：产权序号位：产权序号)；n所有的编码位全部用数字表示，编号从所有的编码位全部用数字表示，编号从0001-9999。00、000、000代表相应级别划分空缺。代表相应级别划分空缺。n全部编码全部编码19位位遥感技术在地籍中的应用

44、n1. 资料收集资料收集:土地、测绘、农业、林业、水利、交通、开发办土地、测绘、农业、林业、水利、交通、开发办等等n2. 控制测量：控制测量：GPS技术技术n3. 多时相、多波段影像：纠正、配准、融合多时相、多波段影像：纠正、配准、融合n4. 影像判读：发现变化区域及其方向影像判读：发现变化区域及其方向n5. 正射影像制作：含判读结果正射影像制作：含判读结果n6. 土地利用现状图：扫描数字化土地利用现状图：扫描数字化n7. 制作工作底图：正射影像土地利用现状图制作工作底图：正射影像土地利用现状图n8. 内业精确定位：以人工勾绘变化边界为主内业精确定位：以人工勾绘变化边界为主n9. 外业核查和精

45、确定位外业核查和精确定位n10. 面积量算与统计（可在数据库建成之后进行）面积量算与统计（可在数据库建成之后进行）n11. 资料整理资料整理七、 变更调查的作业程序遥感技术在地籍中的应用第三节第三节 几个关键问题的讨论几个关键问题的讨论n关键问题有：关键问题有：n如何有效地发现土地利用的变化信息如何有效地发现土地利用的变化信息n如何确定何种土地利用类型发生了变化如何确定何种土地利用类型发生了变化n变化的地块如何进行精确的空间定位变化的地块如何进行精确的空间定位遥感技术在地籍中的应用n一、一、 土地利用变化信息的发现土地利用变化信息的发现n土地利用变化自动发现方法主要有：土地利用变化自动发现方法

46、主要有：n影像相减法；植被指数相减法；变化矢量分析法影像相减法；植被指数相减法；变化矢量分析法n主成分分析法；光谱特征变异法；分类结果比较法。主成分分析法；光谱特征变异法；分类结果比较法。n除了最后一种方法外，其余的方法都只是检测出可能的变化，除了最后一种方法外，其余的方法都只是检测出可能的变化，而并没有给出土地利用变化的定量信息（如面积）和变化中类而并没有给出土地利用变化的定量信息（如面积）和变化中类型的转化信息（如地类属性）。型的转化信息（如地类属性）。n由于遥感影像处理的复杂性，在处理不同影像时单一的变化信由于遥感影像处理的复杂性，在处理不同影像时单一的变化信息提取方法经常解决不了所有地

47、类变化情况。息提取方法经常解决不了所有地类变化情况。n所以往往几种方法结合使用以弥补使用单一方法存在的不足。所以往往几种方法结合使用以弥补使用单一方法存在的不足。第三节第三节 几个关键问题的讨论几个关键问题的讨论遥感技术在地籍中的应用n分类结果比较法：分类结果比较法：精度受到影像分类精度的限制精度受到影像分类精度的限制n影像相减法：影像相减法：异物同谱现象的存在，假变化信息和噪声信息异物同谱现象的存在，假变化信息和噪声信息n植被指数相减法：植被指数相减法：不同时相植被覆盖情况的变化比较敏感不同时相植被覆盖情况的变化比较敏感n主成分分析法：主成分分析法：产生出变化模板，指导目视判读及人工解译。产

48、生出变化模板，指导目视判读及人工解译。对数据源要求较高，不同时相影像要具有同样影像分辨率，对数据源要求较高，不同时相影像要具有同样影像分辨率，否则会造成较大的假变化差异。对于大图斑（人工勾绘边界）否则会造成较大的假变化差异。对于大图斑（人工勾绘边界）其精度为其精度为1个像元，面积精度与实地量测结果相当；对于直线个像元，面积精度与实地量测结果相当；对于直线边界（或线状地物）（最小二乘法拟合）其精度可达到边界（或线状地物）（最小二乘法拟合）其精度可达到0.3个个像元；像元；n光谱特征变异法：光谱特征变异法：同一地物反映在不同时相不同卫星影像上同一地物反映在不同时相不同卫星影像上的光谱信息有一定的相关性，因此作影像融合时，就会如实的光谱信息