3S集成技术在城镇土地利用变更调查中的应用研究

肠耐ｍｄ尺ｅｓＤ啪ｅｓ倒白玎舭ｃ玉口渤ｎ——黻靛ｚ≈荨苷；—ｓ黻能信息技术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２６一０４１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。

ＪｒＩ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，ＧＰＳ所采集的数据的坐标属于ｗＧｓ一８４坐标系统。

而土地利用现状图采用的是平面坐标系统（坐标系统为北京５４坐标系统或西安８０坐标系统或独立坐标系统），对于这种情况，需要将ＧＰＳ所采集的ｗＧＳ一８４坐标转换成适合土地利用变更调查的平面坐标，通常先求出当地的转换参数，然后利用该参数将ＧＰｓ测量得到的坐标进行转换，得到需要的坐标系统下的坐标值。

３ＧＰｓ信号受遮挡区域调查方法城镇地区高大的建筑物多而密集，而ＧＰｓ观测时要求至少可以同时接收４颗卫星的信号，因此，ＧＰｓ在城镇土地利用变更调查中的应用一直受到制约，本文针对这个问题，探讨利用测边交会的方法对受到遮挡的待测点进行定位。

Ｉｌ霉２＋，２＝ｓ；办２＋９２＝ｓ：ｌ＋ｇ＝ｓ．ｔＢ信息技术解上述方程组，可得未知数ｇ、Ｚ、Ｊ１１分别为：２＝兰ｉ±兰丕二簦６２Ｊ加，＝兰ｉ±兰丕二笠２ｓ艘．－ｕ』Ｄｈ＝取ｊ＝赎ｉ又因ｃ刨＝丢，ｃ秽＝鲁已知余切公式：图３测边交会定点原理ｘ户５３．１测边交会定点原理如图３所示，已知Ａ、Ｂ两点的坐标，野外观测了边长ｓ８、Ｓｂ，从而求得未知点Ｐ的坐标，这种方法称为测边交会。

３．２测边交会定点的计算方法设已知点Ａ、Ｂ的坐标为Ｘ口，匕和Ｘｈ，Ｙ。

，Ａ、Ｂ间边长为乩，由图４可得下列各式：／＼Ｅ图４测边交会定点计算方法ｙＰ＝ｘＡｃｔｇｐ＋ｘＢｃｔｇⅨ一ｙＡ＋ｙＢ＼ｃ辔口＋啦拶Ｉ儿ｃ辔∥＋％ｃ留瑾＋ｘ且一ｘＢｌ｝．…①ｃｔｇⅨ＋ｃｔｇｐ将上式带入余切公式①，得：铲丝艺等掣ｃ‘弘＋ｃ氇当：旦生邑＋上（毛一＿）＋尘◇ｊ一儿）Ｓ穗Ｓ墟ｓ旺…②¨叫０，“＂儿％一一‰盹ｈ＋秒¨一一‰地＋＋霸儿勘外即信息技术式孛三：上；窭±蜂：篓ｓ越２ｓｋ嚣；鱼：Ｓ脯酚ｔ黟Ｇ：量：篓±鸯二重ｓ疆２ｓｋ…③在测边交会中，当测边精度相同，交会角Ｐ＿９００时，待定点点位精度最高。

也就是说，待定点Ｐ位于已知边ＡＢ为直径的圆周上时（如图５所示），点拉糙瘦最高。

在实际豹主缝弱用变更调查测量中，按照这个原则来选择有效的Ｐ点的位置，可以保证两点交会的方法所获取的待测点的坐标满足土地利用变更调查的精度要求。

Ａ闰５Ｐ点精度最高的位置Ｂ４小结圈±赍源信息倦城镇地区的土地利用变更速度较快，数据精度要求高，建筑物密集，利用全站仪观测过程比较繁琐，耗费大量的入力、物力，Ｇ羚绝对定位的傀点使其应用起来方便丽高效，因此本文提遗利用３Ｓ集成的方法进行城镇地区的土地利用变更调查，其方法为：ＧＰｓ采集位置信息，实时导人ＧＩｓ中，进行存储和编辑；Ｒｓ为变更提供信患源。

这种集成模式与传统调查方法糍毙，具有数攥糙度高、调查方囊、工作效率高、错误率低的优点。

然而城镇地区高大的建筑物较多，存在ＧＰＳ信号鼹遮挡的问题，本文针对ＧＰｓ接收机的这个弊端提出了测边交会定点的鳃决方法，使得３Ｓ集成系统能够在城镇土地利用变鬟调查中得到充分的利用，更好的发挥其优势。

一参考文献【１１李德仁．论Ｒｓ，Ｇｐｓ与ＧＩｓ集成的定义、理论与荧键技术．遥感学报，Ｆｅｂｌ，１９９７：６６．嘲董玉祥，全洪，酝青年，楚珐芽，麓竞雾等，天龙镄足土地看ｌｊ露更新调蠢．北京，科学出版社，２（）０４．１２．【３１李德仁，马洪趣．地球空间信息技术及其在国土资源调查中的应用＋国土资源情报，２００１．４：卜８．闻寄金吾，朱兴鼹，鄂宏．ＧｐＳ接收机与咒祝串费邋信技术镌霞发岛藩雳．瓣控技术，２∞９。

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ｖ０１．１６：１０—１１．Ａｐｐｌｉｃａ毫主蛐醒３ＳＩ珏ｔｅｇｒａ毫ｉ蚰Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ量ｏｔｌ坨ＳｕｒＶｅｙｏｆＬａｎｄＵ§ｅＣｌｌａ糕ｇｅｓｉｎＣｉ髓ｅｓａｎｄＴｏｗｎｓＬｉＧａｎ９１，ＴａｎｇＧｕｏｊｉｎｌ，ＦｕＬｉＩｉ２，ＭａＲｕｉｙａ０２，ＺｈｏｕＹｕｈｏｎ９２，ＬｕＧａｎ９２１．ｃｈｉｎａＵＩｌｉｖｅ埽ｉｔｙｏｆＭｉｎ岖粕ｄＴｅｃｈｎｏｌｏ舒，Ｘｕｚｈｏｕ，Ｊｉ粕ｇｓｕ，２２ｌ００８２．量ａｎ９８ｕｎ辫ｉｎｃ主ａｌＳｔ｜∽ｙｉ甥＆Ｍ８卿ｉｎｇＥｎ蚕珏ｅｅｒ主甥ｌｎｓｔｉ￡珏ｔｅ，２ｌ∞１３Ａ胁ｃｌ：Ｃ主ｌｉ髓黼ｄｔｏ硼８８ｒｅｃ董ｌａｒ８ｅｔｅ蠢ｚｅｄ醅ｄｅ蓍ｌｓｅ耋ｙｌｏｅａ￡醴融ｉ埝ｉＩｌ萨船ｄ￡瞄ｌｅｈ黼季ｎｇ１８髓纛挂辩ｆｏｍ憾．Ｔｈｅｌ锄ｄｕｓｅｓｔａｔｕ８ｍａｐｏｆｃｉｔｉｅ８锄ｄｔｏｗＴＩｓｉ８ｉｎｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｒｇｅｒｓｃａｌｅ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｅｃｈ删ｔｅｒｉ８ｔｉｃｓ，ｔｌｌｅｓｕｒｖｅｙｏｆｌ姐ｄｕ∞ｃｈａｎｇｅｓｉ８啪ｉｎｌｙｃ枷ｅｄｏｕｔｂｙｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓｗｉｔＩｌｔｈｅｅｌｅｃｔ瑚ｉｅｔｏｔａｌｓ扭ｔｉｏｎ．Ｂｕｔｔｌｌｅ醐Ｉｒｋｅ撩ｃｉｅｎｃｙｏｆｔｌｌｅｅＩｅｅ咖ｎｉｃｔｏｔａｌｓ￡ａｔｉ锄ｉ８ｌｉｍｉｔｅｄｂｙｉｔｓｔｅｃｈ糠ｃａｌ持唾珏ｉ糟黜：藏￡蠢磁遐Ｖｉｓｌ戮ｅｋ嘛ｅｅ珏ｋｌ【ｇｉ薛ｌ舔鑫奴ｗ鑫蠢ｓｉｇ瓤＋弧嘲垂曩弹磷糕蓦３Ｓｉ秘ｌｅ酗薮跳ｌｅｅｈｎ越。