德清縣國(guó)土資源局 張臘平 馬寶平

國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施

德清縣國(guó)土資源局 張臘平 馬寶平

隨著衛(wèi)星遙感系統(tǒng)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展，GIS實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間地形數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)的集成化管理，GPS實(shí)現(xiàn)了快速、高效、準(zhǔn)確的位置定位，RS成為多光譜、高分辨率對(duì)地觀測(cè)獲取基礎(chǔ)地理信息的重要手段，各種中小比例尺地形圖都可以利用遙感影像來(lái)獲取，為應(yīng)用于工程測(cè)量領(lǐng)域的城市基本地形圖、地籍圖以及各種大、中、小比例地形圖的快速更新提供了十分便利的方法和手段。GIS、GPS和RS“3S”技術(shù)引入國(guó)土資源管理以后，大大提高了工作效率和管理的規(guī)范化、科學(xué)化水平，推進(jìn)了依法行政和政務(wù)公開(kāi)，提高了信息社會(huì)化服務(wù)水平，同時(shí)也為政府的宏觀決策提供了重要數(shù)據(jù)源，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也使國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察工作實(shí)現(xiàn)信息化、科學(xué)化、規(guī)范化成為可能。

一、基本思路與工作原理

國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)是基于國(guó)土資源“一張圖”管理的具體應(yīng)用，其基本思路是：實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)向現(xiàn)代地理信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變；通過(guò)建立違法用地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取違法用地地點(diǎn)、發(fā)生時(shí)間、違法面積等信息，便于及時(shí)采取管理措施；將土地利用規(guī)劃圖與不同時(shí)期的航空正射影像迭合，分析是否按規(guī)劃進(jìn)行建設(shè)，判斷規(guī)劃的科學(xué)與合理性；將數(shù)字正射影像用于土地利用變更調(diào)查，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)直接統(tǒng)計(jì)、匯總、上報(bào)，能有效檢查實(shí)地、圖件、數(shù)據(jù)三者是否一致；應(yīng)用于城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)模決策，根據(jù)建設(shè)占用耕地情況，分析人口、土地資源與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，可以掌握城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃的擴(kuò)展情況，從而對(duì)土地集約化利用進(jìn)行科學(xué)的決策。

國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)基本目標(biāo)主要包括三方面內(nèi)容，一是有效地解決原有國(guó)土資源執(zhí)法的一些弊端，提高國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察工作的效率；二是符合國(guó)家對(duì)國(guó)土資源執(zhí)法部門強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)察工作及實(shí)時(shí)、長(zhǎng)效協(xié)同聯(lián)動(dòng)的反映機(jī)制的要求；三是實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源數(shù)據(jù)共享與整合，適時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，保持國(guó)土資源“一張圖”現(xiàn)勢(shì)性。

實(shí)時(shí)國(guó)土資源執(zhí)法巡查流程和工作原理，分別見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 國(guó)土資源執(zhí)法巡查流程圖

圖2 國(guó)土資源執(zhí)法巡查工作原理

二、系統(tǒng)建設(shè)

國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)建設(shè)，主要包含以下幾方面內(nèi)容的配置和建設(shè)：

（一）建立CORS區(qū)域網(wǎng)

建立CORS區(qū)域網(wǎng)，包括建CORS站和CORS業(yè)務(wù)的擴(kuò)展兩方面內(nèi)容。在沒(méi)有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，需建立CORS區(qū)域網(wǎng)，主要為GIS采集器接收SBAS信號(hào)，即Space Based Augmentation System（DGNSS/DGPS/WAAS/EGNOS），是利用地球靜止軌道衛(wèi)星建立的地區(qū)性廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)。目前全球發(fā)展的SBAS系統(tǒng)有：歐空局接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（EGNOS），覆蓋歐洲大陸；美國(guó)的DGPS（Differential GPS）即雷聲公司的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS），覆蓋美洲大陸；日本的多功能衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)（MSAS），覆蓋亞洲大陸。三者具有完全兼容的互操作性，由于我國(guó)位于東亞，和日本的距離較近，東部沿海大概在東經(jīng)110度以東的區(qū)域，接收MSAS的效果較好，在東經(jīng)110度以西的區(qū)域，接收MSAS的效果較差一些或者接收不到，在開(kāi)闊的空間環(huán)境，衛(wèi)星數(shù)＞5顆，且PDOP值＜4，可采用GIS采集器直接進(jìn)行單機(jī)定位，接收SBAS信號(hào)后精度也可達(dá)到亞米級(jí)。隨著第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星升空并進(jìn)入預(yù)定軌道，我國(guó)北斗導(dǎo)航工程區(qū)域組網(wǎng)順利完成，成為又一覆蓋全球的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)在中國(guó)區(qū)域局部增強(qiáng)，衛(wèi)星信號(hào)更優(yōu)同時(shí)能兼容其它三大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，解決了我國(guó)內(nèi)陸地區(qū)信號(hào)盲區(qū)問(wèn)題，確保了定位精度。

對(duì)于已經(jīng)建好連續(xù)運(yùn)行參考站（簡(jiǎn)稱為CORS系統(tǒng)）的地區(qū)，可以通過(guò)手持GPS撥號(hào)連接，實(shí)時(shí)獲取CORS系統(tǒng)發(fā)送的差分信號(hào)，從當(dāng)?shù)谻ORS中心直接獲取IP地址端口號(hào)用戶名密碼，使其實(shí)時(shí)定位精度達(dá)到50cm以下。GIS采集器也可以直接采集靜態(tài)歷元利用LandTourOffice處理，服務(wù)器處理軟件直接下載離當(dāng)?shù)剌^近的IGS網(wǎng)站精密星歷數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行長(zhǎng)距離基線處理，可達(dá)到亞米級(jí)精度。

（二）配備網(wǎng)絡(luò)中心、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)及通訊等開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)中心、專門的服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)及通訊設(shè)備等配備內(nèi)容參見(jiàn)國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖（圖3）。

圖3 執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

采用高精度GIS數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行外業(yè)坐標(biāo)定位和數(shù)據(jù)信息采集，工作模式包括基于臨時(shí)自建基站或公共CORS網(wǎng)的基站+移動(dòng)站定位工作模式和靈活機(jī)動(dòng)的單點(diǎn)定位工作模式，外業(yè)測(cè)量更加靈活、方便。開(kāi)放的平臺(tái)設(shè)計(jì)，多樣化的GIS應(yīng)用軟件選擇，可選用GIS采集器自帶的簡(jiǎn)單易用的移動(dòng)繪圖軟件，也可選擇其他商業(yè)GIS與導(dǎo)航應(yīng)用軟件，利用藍(lán)牙和無(wú)線上網(wǎng)，便于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和備份。若不傳輸文件，也可將其存儲(chǔ)在SD卡上。

（三）配備GIS數(shù)據(jù)采集器

采集器是用于野外GIS數(shù)據(jù)采集的手持終端，即GPS手持機(jī)利用現(xiàn)有的矢量地形圖數(shù)據(jù)（Dxf、Sh p），導(dǎo)入航片、衛(wèi)片圖（TIFF），并帶標(biāo)準(zhǔn)屬性的采集功能，內(nèi)置GPRS模塊、藍(lán)牙模塊、GPS天線，有可插拔SIM卡、Micro SD卡。GIS數(shù)據(jù)采集器是集外業(yè)操作和辦公室功能于一體的掌上型計(jì)算機(jī)，其不僅是堅(jiān)固耐用的外業(yè)GIS采集器，更是兼具辦公室應(yīng)用功能的超級(jí)設(shè)備，配有專業(yè)的數(shù)據(jù)字典等輔助軟件，同時(shí)也支持專業(yè)數(shù)據(jù)字典訂制及軟件二次開(kāi)發(fā)等升級(jí)能力，具有多種工作模式、專業(yè)應(yīng)用軟件、無(wú)縫兼容CORS系統(tǒng)的功能。

（四）配置掌上GIS應(yīng)用軟件

掌上GIS應(yīng)用軟件是專門為掌上GIS數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的具有掌上GIS數(shù)據(jù)采集、屬性管理、存儲(chǔ)、編輯、查詢等功能于一體的應(yīng)用軟件，能夠兼容各種GIS采集器和測(cè)量型GIS采集器平臺(tái)、能夠兼容各種常見(jiàn)的GIS數(shù)據(jù)格式。具體來(lái)說(shuō)，掌上GIS應(yīng)用軟件屬移動(dòng)GIS應(yīng)用范疇，應(yīng)具備下列功能：支持多種操作系統(tǒng)，如Pocket PC2003、Windows mobile以及各種定制的WinCE操作系統(tǒng)；支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入和導(dǎo)出格式，通過(guò)自帶的格式轉(zhuǎn)換工具支持shp、mif、dxf、sdb等常用的數(shù)據(jù)格式；具有便捷的地物屬性管理功能，根據(jù)不同的應(yīng)用，可自由的自定義、編輯采集地物的屬性信息，可進(jìn)行增加、刪除、修改等編輯操作，并具有方便、快捷的屬性信息查詢功能；支持豐富的線型庫(kù)和符號(hào)庫(kù)，可導(dǎo)入外部編輯制作的線型庫(kù)和符號(hào)庫(kù)，具有豐富的地物顯示特性，可設(shè)置地物的線型和符號(hào)，改變線型和符號(hào)的大小、顏色以及旋轉(zhuǎn)等特性，也可利用軟件編輯自己需要的符號(hào)和線型，導(dǎo)入到GIS系統(tǒng)中以便應(yīng)用；具有多樣化的測(cè)量模式，如后差分處理、WAAS差分、信標(biāo)差分、CORS差分等實(shí)時(shí)差分測(cè)量作業(yè)模式；具有靈活的作業(yè)方式，充分考慮野外數(shù)據(jù)采集作業(yè)的特性，采集過(guò)程中可以隨時(shí)暫停和繼續(xù)，不同地物的測(cè)量可以交叉進(jìn)行；具有豐富多樣的底圖功能，在實(shí)地測(cè)量時(shí)將衛(wèi)星遙感圖像、土地利用現(xiàn)狀圖、土地利用規(guī)劃圖和地形地籍圖、規(guī)劃紅線圖等圖作底圖，將所測(cè)地物與底圖相結(jié)合，使得所測(cè)地物位置直觀、一目了然，便于判別是否違法占用土地和資源（圖4）。

圖4

三、系統(tǒng)實(shí)施

隨著城鄉(xiāng)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各種應(yīng)用的提出，GIS數(shù)據(jù)采集已成為測(cè)繪工作中十分重要的手段，GIS數(shù)據(jù)包括有空間位置和屬性信息兩方面，對(duì)于在公安、交通、電力、電信、建設(shè)、市政、林業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)土資源管理等行業(yè)的導(dǎo)航與監(jiān)控應(yīng)用中，又有了更進(jìn)一步的應(yīng)急處理系統(tǒng)，如在定位的同時(shí)，還需了解當(dāng)前位置周邊的地理情況、所需資源能否滿足要求、設(shè)施設(shè)備的狀態(tài)、當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的最佳路徑等，以便能更好、更快地進(jìn)行應(yīng)急處理，這樣作為GPS移動(dòng)目標(biāo)表現(xiàn)載體的GIS系統(tǒng)不僅需要提供基本的GPS移動(dòng)目標(biāo)的地圖化表現(xiàn)，還要提供更進(jìn)一步的基于位置的分析功能，從而提供合理的決策支持依據(jù)，國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)就是應(yīng)急處理系統(tǒng)的一項(xiàng)具體應(yīng)用。

CORS系統(tǒng)可以滿足GIS數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用要求，GIS數(shù)據(jù)采集應(yīng)用分為后處理和實(shí)時(shí)兩種方式。后處理方式是在野外地物點(diǎn)上采集屬性信息和GPS原始觀測(cè)信息，在室內(nèi)通過(guò)軟件進(jìn)行后處理計(jì)算，得到地物的位置信息，具體方法是：使用GIS數(shù)據(jù)采集設(shè)備在野外進(jìn)行作業(yè)，采集GIS屬性并進(jìn)行GPS觀測(cè)；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載CORS參考站數(shù)據(jù)（一般選擇離測(cè)區(qū)最近參考站數(shù)據(jù)）；利用軟件進(jìn)行處理，編輯GIS地形圖。實(shí)時(shí)方式即動(dòng)態(tài)方法，是利用CORS系統(tǒng)的RTD功能完成，觀測(cè)值類型為：RTD浮動(dòng)解，1個(gè)歷元。操作方法是：GIS采集器撥號(hào)，接入CORS系統(tǒng),或接入指定IP或域名的網(wǎng)絡(luò)；保持GPS天線穩(wěn)定，進(jìn)行初始化工作，得到RTD即可開(kāi)始作業(yè)，初始化時(shí)間根據(jù)衛(wèi)星狀況、觀測(cè)環(huán)境狀況等情況決定，可能會(huì)持續(xù)15-120秒；得到RTD并穩(wěn)定2-5秒鐘后，開(kāi)始進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)采集工作；如果不能順利初始化，可移動(dòng)流動(dòng)站天線位置，選擇觀測(cè)條件好的地點(diǎn)進(jìn)行初始化，然后移動(dòng)到待測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)和數(shù)據(jù)采集。

由于現(xiàn)有GPS接收機(jī)接收的衛(wèi)星差分主要以日本的MSAS差分衛(wèi)星為主，但接收該衛(wèi)星差分受區(qū)域的限制，在西部地區(qū)，接收MSAS差分信號(hào)很弱或者就根本接收不到，為了提高GPS接收機(jī)的定位精度，結(jié)合GIS采集器的性能特點(diǎn)，對(duì)于接收MSAS差分信號(hào)不太好或者沒(méi)有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，可采用兩臺(tái)GIS采集器進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，然后再通過(guò)內(nèi)業(yè)后差分?jǐn)?shù)據(jù)處理軟件，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行后差分處理，精度可達(dá)到30cm以內(nèi)。該測(cè)量模式即采用一臺(tái)GIS采集器+外置測(cè)量型天線做基準(zhǔn)站，另一臺(tái)GIS采集器做移動(dòng)站，采樣間隔設(shè)置1s，測(cè)量時(shí)基站和移動(dòng)站距離應(yīng)控制在30km以內(nèi)，然后通過(guò)Office Solution后差分軟件進(jìn)行載波相位后差分處理。

綜上所述，即使差分信號(hào)不太好或者沒(méi)有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，在一定條件下，GIS數(shù)據(jù)采集經(jīng)后差分處理，其定位精度也能滿足國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)要求，國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施是切實(shí)可行的。

四、結(jié)束語(yǔ)

國(guó)土資源“一張圖”是遙感影像、土地利用現(xiàn)狀、土地利用規(guī)劃、基本農(nóng)田、遙感監(jiān)測(cè)、土地變更調(diào)查、地籍管理、采礦權(quán)登記、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量、地質(zhì)災(zāi)害以及基礎(chǔ)地理等多源信息的集合，與國(guó)土資源的計(jì)劃、審批、供應(yīng)、補(bǔ)充、開(kāi)發(fā)、執(zhí)法等行政監(jiān)管系統(tǒng)疊加，共同構(gòu)建統(tǒng)一的綜合監(jiān)管平臺(tái)。國(guó)土資源信息化建設(shè)從1998年至今已走過(guò)15個(gè)年頭，尤其是“數(shù)字國(guó)土”和“金土工程”一期建設(shè)項(xiàng)目的全面完成，國(guó)土資源信息化工作在基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)和信息資源建設(shè)等方面有了很好的積累，開(kāi)展國(guó)土資源“一張圖”及核心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已經(jīng)水到渠成?！耙粡垐D”建設(shè)自2009年提出以來(lái)，各級(jí)國(guó)土資源管理部門經(jīng)過(guò)幾年的努力和積累，都已基本建成了自己的“一張圖”，網(wǎng)絡(luò)和“3S”技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用的普及，實(shí)現(xiàn)國(guó)土資源開(kāi)發(fā)利用的“天上看、地上查、網(wǎng)上管”，從而實(shí)現(xiàn)了國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管的目標(biāo)，各級(jí)政府對(duì)國(guó)土資源管理提出了“精細(xì)化”的要求，這勢(shì)必需要建立可靠的技術(shù)支撐。由此可見(jiàn)，無(wú)論是發(fā)展趨勢(shì)還是管理要求，都必然會(huì)促進(jìn)國(guó)土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施，執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)將通過(guò)國(guó)土資源綜合監(jiān)管平臺(tái)，更加高效、更加及時(shí)地對(duì)每一塊土地和每一個(gè)礦業(yè)權(quán)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、全程監(jiān)管，從而實(shí)現(xiàn)地政管理的“批、供、用、補(bǔ)、查”和礦政管理的“探、采、用、儲(chǔ)、查”等動(dòng)態(tài)信息監(jiān)管。