德清縣國土資源局 張臘平 馬寶平

國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設與實施

德清縣國土資源局 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）技術在國內外迅速發(fā)展，GIS實現了對空間地形數據與信息數據的集成化管理，GPS實現了快速、高效、準確的位置定位，RS成為多光譜、高分辨率對地觀測獲取基礎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獲取，為應用于工程測量領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”技術引入國土資源管理以后，大大提高了工作效率和管理的規(guī)范化、科學化水平，推進了依法行政和政務公開，提高了信息社會化服務水平，同時也為政府的宏觀決策提供了重要數據源，取得了顯著的社會經濟效益，同時也使國土資源執(zhí)法監(jiān)察工作實現信息化、科學化、規(guī)范化成為可能。

一、基本思路與工作原理

國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設是基于國土資源“一張圖”管理的具體應用，其基本思路是：實現傳統(tǒng)測繪行業(yè)向現代地理信息產業(yè)的轉變；通過建立違法用地監(jiān)測系統(tǒng)，實時獲取違法用地地點、發(fā)生時間、違法面積等信息，便于及時采取管理措施；將土地利用規(guī)劃圖與不同時期的航空正射影像迭合，分析是否按規(guī)劃進行建設，判斷規(guī)劃的科學與合理性；將數字正射影像用于土地利用變更調查，利用計算機對數據直接統(tǒng)計、匯總、上報，能有效檢查實地、圖件、數據三者是否一致；應用于城鎮(zhèn)建設規(guī)模決策，根據建設占用耕地情況，分析人口、土地資源與環(huán)境協(xié)調發(fā)展的關系，可以掌握城鎮(zhèn)建設規(guī)劃的擴展情況，從而對土地集約化利用進行科學的決策。

國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設基本目標主要包括三方面內容，一是有效地解決原有國土資源執(zhí)法的一些弊端，提高國土資源執(zhí)法監(jiān)察工作的效率；二是符合國家對國土資源執(zhí)法部門強化執(zhí)法監(jiān)察工作及實時、長效協(xié)同聯(lián)動的反映機制的要求；三是實現國土資源數據共享與整合，適時進行數據更新，保持國土資源“一張圖”現勢性。

實時國土資源執(zhí)法巡查流程和工作原理，分別見圖1、圖2。

圖1 國土資源執(zhí)法巡查流程圖

圖2 國土資源執(zhí)法巡查工作原理

二、系統(tǒng)建設

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

（一）建立CORS區(qū)域網

建立CORS區(qū)域網，包括建CORS站和CORS業(yè)務的擴展兩方面內容。在沒有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，需建立CORS區(qū)域網，主要為GIS采集器接收SBAS信號，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)星導航系統(tǒng)（EGNOS），覆蓋歐洲大陸；美國的DGPS（Differential GPS）即雷聲公司的廣域增強系統(tǒng)（WAAS），覆蓋美洲大陸；日本的多功能衛(wèi)星增強系統(tǒng)（MSAS），覆蓋亞洲大陸。三者具有完全兼容的互操作性，由于我國位于東亞，和日本的距離較近，東部沿海大概在東經110度以東的區(qū)域，接收MSAS的效果較好，在東經110度以西的區(qū)域，接收MSAS的效果較差一些或者接收不到，在開闊的空間環(huán)境，衛(wèi)星數＞5顆，且PDOP值＜4，可采用GIS采集器直接進行單機定位，接收SBAS信號后精度也可達到亞米級。隨著第16顆北斗導航衛(wèi)星升空并進入預定軌道，我國北斗導航工程區(qū)域組網順利完成，成為又一覆蓋全球的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)在中國區(qū)域局部增強，衛(wèi)星信號更優(yōu)同時能兼容其它三大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，解決了我國內陸地區(qū)信號盲區(qū)問題，確保了定位精度。

對于已經建好連續(xù)運行參考站（簡稱為CORS系統(tǒng)）的地區(qū)，可以通過手持GPS撥號連接，實時獲取CORS系統(tǒng)發(fā)送的差分信號，從當地CORS中心直接獲取IP地址端口號用戶名密碼，使其實時定位精度達到50cm以下。GIS采集器也可以直接采集靜態(tài)歷元利用LandTourOffice處理，服務器處理軟件直接下載離當地較近的IGS網站精密星歷數據，從而進行長距離基線處理，可達到亞米級精度。

（二）配備網絡中心、服務器、數據庫及通訊等開發(fā)應用平臺

網絡中心、專門的服務器、數據庫及通訊設備等配備內容參見國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)業(yè)務流程圖（圖3）。

圖3 執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)業(yè)務流程圖

采用高精度GIS數據采集器進行外業(yè)坐標定位和數據信息采集，工作模式包括基于臨時自建基站或公共CORS網的基站+移動站定位工作模式和靈活機動的單點定位工作模式，外業(yè)測量更加靈活、方便。開放的平臺設計，多樣化的GIS應用軟件選擇，可選用GIS采集器自帶的簡單易用的移動繪圖軟件，也可選擇其他商業(yè)GIS與導航應用軟件，利用藍牙和無線上網，便于數據的存儲和備份。若不傳輸文件，也可將其存儲在SD卡上。

（三）配備GIS數據采集器

采集器是用于野外GIS數據采集的手持終端，即GPS手持機利用現有的矢量地形圖數據（Dxf、Sh p），導入航片、衛(wèi)片圖（TIFF），并帶標準屬性的采集功能，內置GPRS模塊、藍牙模塊、GPS天線，有可插拔SIM卡、Micro SD卡。GIS數據采集器是集外業(yè)操作和辦公室功能于一體的掌上型計算機，其不僅是堅固耐用的外業(yè)GIS采集器，更是兼具辦公室應用功能的超級設備，配有專業(yè)的數據字典等輔助軟件，同時也支持專業(yè)數據字典訂制及軟件二次開發(fā)等升級能力，具有多種工作模式、專業(yè)應用軟件、無縫兼容CORS系統(tǒng)的功能。

（四）配置掌上GIS應用軟件

掌上GIS應用軟件是專門為掌上GIS數據采集器設計開發(fā)的具有掌上GIS數據采集、屬性管理、存儲、編輯、查詢等功能于一體的應用軟件，能夠兼容各種GIS采集器和測量型GIS采集器平臺、能夠兼容各種常見的GIS數據格式。具體來說，掌上GIS應用軟件屬移動GIS應用范疇，應具備下列功能：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)；支持數據導入和導出格式，通過自帶的格式轉換工具支持shp、mif、dxf、sdb等常用的數據格式；具有便捷的地物屬性管理功能，根據不同的應用，可自由的自定義、編輯采集地物的屬性信息，可進行增加、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；支持豐富的線型庫和符號庫，可導入外部編輯制作的線型庫和符號庫，具有豐富的地物顯示特性，可設置地物的線型和符號，改變線型和符號的大小、顏色以及旋轉等特性，也可利用軟件編輯自己需要的符號和線型，導入到GIS系統(tǒng)中以便應用；具有多樣化的測量模式，如后差分處理、WAAS差分、信標差分、CORS差分等實時差分測量作業(yè)模式；具有靈活的作業(yè)方式，充分考慮野外數據采集作業(yè)的特性，采集過程中可以隨時暫停和繼續(xù)，不同地物的測量可以交叉進行；具有豐富多樣的底圖功能，在實地測量時將衛(wèi)星遙感圖像、土地利用現狀圖、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，將所測地物與底圖相結合，使得所測地物位置直觀、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)實施

隨著城鄉(xiāng)建設、經濟發(fā)展和各種應用的提出，GIS數據采集已成為測繪工作中十分重要的手段，GIS數據包括有空間位置和屬性信息兩方面，對于在公安、交通、電力、電信、建設、市政、林業(yè)、農業(yè)和國土資源管理等行業(yè)的導航與監(jiān)控應用中，又有了更進一步的應急處理系統(tǒng)，如在定位的同時，還需了解當前位置周邊的地理情況、所需資源能否滿足要求、設施設備的狀態(tài)、當前位置到目標位置的最佳路徑等，以便能更好、更快地進行應急處理，這樣作為GPS移動目標表現載體的GIS系統(tǒng)不僅需要提供基本的GPS移動目標的地圖化表現，還要提供更進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，國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)就是應急處理系統(tǒng)的一項具體應用。

CORS系統(tǒng)可以滿足GIS數據采集的應用要求，GIS數據采集應用分為后處理和實時兩種方式。后處理方式是在野外地物點上采集屬性信息和GPS原始觀測信息，在室內通過軟件進行后處理計算，得到地物的位置信息，具體方法是：使用GIS數據采集設備在野外進行作業(yè)，采集GIS屬性并進行GPS觀測；通過網絡下載CORS參考站數據（一般選擇離測區(qū)最近參考站數據）；利用軟件進行處理，編輯GIS地形圖。實時方式即動態(tài)方法，是利用CORS系統(tǒng)的RTD功能完成，觀測值類型為：RTD浮動解，1個歷元。操作方法是：GIS采集器撥號，接入CORS系統(tǒng),或接入指定IP或域名的網絡；保持GPS天線穩(wěn)定，進行初始化工作，得到RTD即可開始作業(yè)，初始化時間根據衛(wèi)星狀況、觀測環(huán)境狀況等情況決定，可能會持續(xù)15-120秒；得到RTD并穩(wěn)定2-5秒鐘后，開始進行GIS數據采集工作；如果不能順利初始化，可移動流動站天線位置，選擇觀測條件好的地點進行初始化，然后移動到待測點上進行觀測和數據采集。

由于現有GPS接收機接收的衛(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差分信號很弱或者就根本接收不到，為了提高GPS接收機的定位精度，結合GIS采集器的性能特點，對于接收MSAS差分信號不太好或者沒有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，可采用兩臺GIS采集器進行外業(yè)數據采集，然后再通過內業(yè)后差分數據處理軟件，對采集的數據進行后差分處理，精度可達到30cm以內。該測量模式即采用一臺GIS采集器+外置測量型天線做基準站，另一臺GIS采集器做移動站，采樣間隔設置1s，測量時基站和移動站距離應控制在30km以內，然后通過Office Solution后差分軟件進行載波相位后差分處理。

綜上所述，即使差分信號不太好或者沒有建立CORS系統(tǒng)的地區(qū)，在一定條件下，GIS數據采集經后差分處理，其定位精度也能滿足國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)要求，國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設與實施是切實可行的。

四、結束語

國土資源“一張圖”是遙感影像、土地利用現狀、土地利用規(guī)劃、基本農田、遙感監(jiān)測、土地變更調查、地籍管理、采礦權登記、礦產資源規(guī)劃、礦產資源儲量、地質災害以及基礎地理等多源信息的集合，與國土資源的計劃、審批、供應、補充、開發(fā)、執(zhí)法等行政監(jiān)管系統(tǒng)疊加，共同構建統(tǒng)一的綜合監(jiān)管平臺。國土資源信息化建設從1998年至今已走過15個年頭，尤其是“數字國土”和“金土工程”一期建設項目的全面完成，國土資源信息化工作在基礎設施、信息系統(tǒng)和信息資源建設等方面有了很好的積累，開展國土資源“一張圖”及核心數據庫建設已經水到渠成。“一張圖”建設自2009年提出以來，各級國土資源管理部門經過幾年的努力和積累，都已基本建成了自己的“一張圖”，網絡和“3S”技術的發(fā)展與應用的普及，實現國土資源開發(fā)利用的“天上看、地上查、網上管”，從而實現了國土資源動態(tài)監(jiān)管的目標，各級政府對國土資源管理提出了“精細化”的要求，這勢必需要建立可靠的技術支撐。由此可見，無論是發(fā)展趨勢還是管理要求，都必然會促進國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設與實施，執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)將通過國土資源綜合監(jiān)管平臺，更加高效、更加及時地對每一塊土地和每一個礦業(yè)權進行實時監(jiān)測、全程監(jiān)管，從而實現地政管理的“批、供、用、補、查”和礦政管理的“探、采、用、儲、查”等動態(tài)信息監(jiān)管。