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毕业论文 题目：3S技术在农村土地确权中的应用 学 院： 资源工程学院 专 业： 测绘工程专业 学 号： 二0一六年五月三十日3S在农村土地确权中的应用以永安市青水乡为例摘要：随着我国社会经济的快速发展，农业人口大量涌入城市，使农村土地的闲置和荒废情况愈发的严重。土地权属边界的不清晰常引发农民纠纷，使农村土地承包经营权的利益遭到损害。随着科技的不断进步，3S技术的不断推广，数据库的不断完善，使繁琐的农村土地确权登记，颁证工作得以展开。本文以永安市青水乡为例，外业通过航拍影像辨识进行指界，对权属边界不清晰的地块采用传统RTK测量法进行测量；内业主要以ArcGIS为主，将外业调查成果绘制成图，编辑地块数据库。关键字：农村土地确权；3S;数据库；目录1.引言11.1土地确权的背景11.2土地确权的目的11.3课题研究的主要内容12 农村土地所有权权属调查12.1 主要内容12.2 工作流程12.2.1 宣传发动12.2.2 调查试点12.2.3 资料收集与分析12.3技术路线2图2-2农村土地承包经营权确权登记颁证技术流程图23 农村土地确权前期准备工作33.1 测区概况33.2 已有资料分析33.2.1 控制资料33.2.2 平面控制测量33.2.3 调查资料34 GPS界址点测量44.1 单基站RTK控制点测量44.1.1 测量方法44.1.2 图像解译法4图4-1炉丘村调查底图44.1.3 RTK测量法作业过程44.1.4 界址点精度要求44.2 测量基准54.2.1 坐标系统和高程基准54.2.2 面积计算54.2.3 计量单位54.2.4 比例尺55 基于ArcGIS的数据库建设55.1 数据库建设概述55.2 ArcGIS内业处理55.3发包方编码、承包方编码与承包地块编码65.3.1 发包方编码规则65.3.2 承包方编码规则65.3.3 承包地块编码规则65.4 图形拓扑关系建立与检查75.4.1 拓扑关系的建立75.4.2 拓扑检查85.5数据库修改85.5.1叠加分析85.5.2数据库合并86总结8致谢词101.引言1.1土地确权的背景自1998年我国实行土地承包制以来，农民生活水平不断提高，社会经济也在稳健发展。十几年过去了，科技在不断进步，经济格局也在不断改变，传统的种植方式效率低，耗时长，已难以适应当今社会的发展，机械化种植已成为一种必然趋势。然而，许多土地存在着界址不明，界线模糊的情况，因此带来了土地纠纷的困扰，减缓了农村的土地流转，农民的切身利益得不到保障。借土地承包30年快到期限的东风，国家实行了新一轮的农村土地确权登记，实实在在地维护农民的切身利益。1.2土地确权的目的农村土地确权是国家重视农村经济发展，维护农民合法权益的重要举措。据调查表明越来越多的年轻人涌入城市，使农村的劳动力不断减少，经济发展迟缓。农村土地确权的实行给农民打了一针强心剂，调动了农民生产积极性，落实了农民的土地财产权，让农民切实感受到土地是自己的财产，从而用心保护耕地。1.3课题研究的主要内容通过山区农村土地确权，对3S技术在其中的应用进行阐述。在外业调查方面，对常用的图像解译法和RTK测量法两种测量方法进行简单介绍，在内业处理方面主要以ArcGIS软件为主，分析GIS在数据库的建立、编码的生成、拓扑关系的建立与检查以及数据库的修改四个方面在农村土地确权中的重要作用。通过现代测量技术与3S技术相结合进行农村土地确权，对现代测量方法精度进行简单分析，以永安市青水乡为例，根据青水乡特有的地貌和复杂的工作环境展开外业调查。2 农村土地所有权权属调查2.1 主要内容到青水乡进行实地摸底调查，了解测区内所有村民小组的集体用地、农用田地的权属状况，主要调查每块地的地理位置、面积、地类、四至、用途、权属和目前使用情况等。被权属界址线所封闭的地块为一宗地，此次调查以宗地为单位。2.2 工作流程2.2.1 宣传发动由青水乡农经站负责召集乡内各村的村主任，召开青水乡农村土地承包经营权确权调查动员会，再由各村村主任动员本村土地承包者积极协作确权调查工作。2.2.2 调查试点为确保农村土地承包经营权确权登记颁证成果质量一致性，并能顺利通过各级验收，同时能够熟练掌握作业流程，在调查工作全面展开前，选择一个有代表性的村（居）、组进行调查试点，先行一步，通过试点调查，及时发现问题、解决问题，总结并完善技术方案。2.2.3 资料收集与分析充分利用已有的土地调查资料，对其进行分析整理，其详细内容可以归纳为以下几个内容：（1）收集整理以前的纸质承包合同、每户的户主省份信息、家庭信息等，制作农户基本信息登记表；（2）行政区划、各镇界线、各村界线、编码规则、控制资料等；（3）按要求印制的表格包括：原始承包人口登记表、家庭信息登记表、承包地块调查表、农村土地承包经营权摸底调查表等；（4）调查图件包括：0.2米分辨率正射影像数据；由正射影像解译地块、道路、水系、居民地等要素及县、乡、村三级界限数据组成的矢量数据；由正射影像与矢量数据叠加制作1如图4-1所示的1：1000比例尺工作底图。2.3技术路线以农业部发布的相关技术指导为依据，准确的收集相关数据，包括土地承包合同和经营权证等权属资料，细心调查和搜集承包方、发包方和农户承包地块的信息。完善审查、批准、登记制度，依法建立土地承包经营的登记簿和完善农村土地的承包经营权管理文件，建立集图形、图像、所有权信息为一体的农村土地承包数字化系统。编制技术设计书资料收集调查图件制作农户申请调查摸底权属调查地块分布图与信息公示表制作否调查审核是否勘误修正调查信息公示是结果确认建立数据库建立登记簿制作承包地块示意图颁发证书资料归档成果验收图2-2农村土地承包经营权确权登记颁证技术流程图3 农村土地确权前期准备工作3.1 测区概况青水乡位于永安东部，地貌多为山区，地理坐标为东经11733，北纬2659。由于青水乡位于山区地带，耕地面积偏少，人口数量偏多，人均耕地面积少，造成地块小且密集，一定程度上增加了外业调查难度。经过操作人员的不断摸索，找到了适合这种山区确权的工作方法，大大提高了工作效率。山区耕地调查地貌如图3-1。图3-1山区耕地调查地貌3.2 已有资料分析3.2.1 控制资料平面控制点：福建省永安市境内A、B、C级GPS网成果可为基础控制提供依据；经检测符合要求后使用。福建省卫星定位综合服务系统可为控制测量提供网络RTK和静态后处理服务。永安市境内A、B、C级GPS网成果由永安市农村经济经营管理局协调提供。3.2.2 平面控制测量整体控制：由永安市农业局在全市范围内建立D、E级GPS控制网和三、四等水准网，作为本次农村土地承包经营权确权登记整体控制的基础控制网。控制网的分区布设基本要求：青水乡基本控制网的布设是根据确权工作范围的大小，在基础控制网整体的控制下，布设的青水乡基本控制网，首级基本控制网是精度等同于E级GPS网的其他平面控制网。青水乡首级基本控制网等级的确定是根据确权工作范围和工作范围内起算点的密度来确定的，其起算等级是相当于D级精度的已知控制点。对细部相关地物、界址点等要素进行采集时，可用RTK测量技术进行测量，除此以外还可以采用福建省卫星定位综合服务系统和给定的参数或者利用青水乡境内给定的D、E级控制点求出参数。3.2.3 调查资料（1）青水乡境内的基础测绘资料2；（2）农村集体土地所有权确权登记发证成果资料； （3）调查区域内土地流转资料； （4）青水乡最新1:1000影像图； （5）农村土地承包经营权权属资料；（6）调查所需的其他资料：青水乡承包方身份证、三明市本市户籍且为农业户口、婚姻登记资料等。4 GPS界址点测量4.1 单基站RTK控制点测量4.1.1 测量方法外业测量时主要使用图像解译法和RTK测量法。RTK测量法主要用于荒废田地和界线不清晰的田地。4.1.2 图像解译法图像解译影像解译，也称判读或判释，指从图像获取信息的基本过程。即根据各专业（部门）的要求，运用解译标志和实践经验与知识，从遥感影像上识别目标，定性、定量地提取出目标的分布、结构、功能等有关信息，并把它们表示在地理底图上的过程。例如，土地确权解译，是在影像上选判别地物信息，再在目标影像上根据纹理，画出户与户之间的界线。图像解译经常使用的手段有：对比分析法、综合推理法、直接判读法、信息复合法、地理相关分析法3。以炉丘村为例：该村土地利用率较高，田埂清晰，主要以图像解译法完成外业调查如图4-1。图4-1炉丘村调查底图4.1.3 RTK测量法作业过程针对青水乡部分土地长期荒废权属模糊的特殊性，采用RTK测量法进行实测。实测时需要权利人本人、发包方代表和相邻地块权利人共同到现场进行指界，如权利人外出无法进行现场指界，需委托代理人进行现场指界，代理人进行现场指界时需出示本人身份证及权利人的委托书4。发包方代表为村主任，可委托文书或村民组组长担任其代理人。在进行承包地块调查时，三方指界人必须全部到场进行共同指界，经发包方、承包方、毗邻地块承包方确认指界无误后，方可测量。由于山区地块不规则，点号较多，易混乱，需要细心记录。4.1.4 界址点精度要求实测法中测定界址点相对于控制点的点位中误差和相邻的界址点间的间距中误差不可以超过表4-1的规定，其限差为两倍的中误差5。表4-1 实测法界址点精度指标（单位为米）界址点精度等级界址点相对于邻近控制点的点位中误差和相邻界址点间的间距误差中误差一级0.05二级0.10三级0.15一般地区的界址点等级不低于二级；特殊困难地区界址点精度等级不低于三级。4.2 测量基准4.2.1 坐标系统和高程基准（1）坐标系统：采用CGCS2000国家大地坐标系。（2）投影方式：选择高斯克吕格投影，按3度分带；青水乡全乡位于28度带。（3）高程系统：采用1985国家高程基准6。4.2.2 面积计算地块面积采用水平投影面积计算。4.2.3 计量单位（1）长度单位采用米（m），小数点后保留两位有效数字；（2）面积单位采用平方米，小数点后保留两位有效数字。统计汇总时，面积单位采用公顷（hm2），小数点后保留两位有效数字。将亩（mu）作为辅助面积单位，小数点后保留两位有效数字。4.2.4 比例尺全乡农村土地承包经营权确权调查图件比例尺为1:10007。5 基于ArcGIS的数据库建设5.1 数据库建设概述青水乡土地确权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。（1）青水乡地块信息数据库：包括青水乡发包方信息、土地利用类别、土地等级、地块名称、土地承包人身份信息以及承包地块要素和四至、地块顺序、地块方向等。（2）青水乡家庭信息数据库：包括承包人身份信息、家庭成员身份信息、与户主关系、联系电话等。（3）青水乡发包方数据库：组别、记事人、审核人等。5.2 ArcGIS内业处理（1）绘制界址线阶段：根据外业调绘的影像图在ArcGIS软件中绘制界址线，软件中地块面主要是“以点成线，以线成面”的方式形成，因此，绘制界址线时要非常细心。每一条界址线都是由几十个点组成，每一地块的界址线又必须闭合并且不能叠加。如果有界址线重叠或界址线未闭合，可通过ArcGIS拓扑检查功能进行检测并修改。（2）地块信息录入阶段：在闭合的界址线内加入地块点，并在地块点中加入承包方信息如行政村、村民组、承包方等。闭合的界址线内地块点只能有一个，如果没有或者有多个地块点，可由ArcGIS数据库的叠加分析检查出是否唯一。（3）地块面形成阶段：界址线绘制完成且确认无误后，进行线转面处理，每一条闭合的界址线的相关信息都将进入到相对应的地块面中。地块面形成之后，已与界址线地块点脱离关系，两者相互独立（此时界址线、地块点已无用，可以删掉）。为确保地块面的唯一性，在线转面完成时，同样要经过ArcGIS数据库的叠加分析的检测。如发现前面地块点信息录入有误，要在相应的地块面中进行修改，核对无误后，再进行面转线处理，标注地块点承包方信息，形成初期公示图如图5-1。地块面绘制完成后进行辅助面的绘制，辅助面一般包括道路、河流、居民地、房屋等。图5-1初期公示图5.3发包方编码、承包方编码与承包地块编码5.3.1 发包方编码规则发包方编码为村级城乡代码12位，例如：炉丘村村委会350481204216。5.3.2 承包方编码规则在承包方代码结构中，承包方编码为18位，12位发包方编码+2位组编码+4位户主编码，共18位阿拉伯数字，例如炉丘村某村民350481204216 01 0001，表示1组的第1户村民；为区分集体经济组织的类型，在最后5位顺序码的编写上有所区分。从0001到8000之间代表所在村集体经济组织的承包方地块，从8001到9000之间代表所在村集体经济组织的个人和本集体经济组织以外的个人所拥有使用权的地块，此类地块多为征用、买卖所得地块，从9001到9999代表所在村集体经济组织的单位和本集体经济组织以外的单位所购得并使用的地块8。5.3.3 承包地块编码规则（1）编码规则：从上到下，从左至右。（2）编码结构：承包地块代码共19位，由两段阿拉伯数字组成。在地块代码结构中，从左至右前12位是第一段，为发包方代码，发包方代码是政府部门统一下发的村级城乡代码；第二段为2位村民组编码+5位顺序码，2位村民组编码以所在村实际调查为准；5位顺序码代码，根据从上到下，从左至右的编码规则，从00001到99999递增顺序自动编码。5.4 图形拓扑关系建立与检查5.4.1 拓扑关系的建立拓扑关系的概念：满足拓扑几何学原理的各空间数据间的相互关系。即用结点、弧段、多边形和岛所表示的实体之间的邻接、关联、包含和连通关系。这种归纳正好适合于建立拓扑关系和建立拓扑表示9。拓扑关系的建立：首先要建立属于自己数据库的拓扑面，根据不同对象勾选相应的目标。此次拓扑关系的建立，主要是针对界址线与界址线之间的空间位置关系，所以只需勾选“JZX”并添加相关拓扑规则（详见5.4.2）完成拓扑面。在编辑器工具栏中调出错误检查器进行检查，如有错误会显示在错误检查器中如图5-2，双击错误类型即可找到对应的错误所在之处，修改完错误后，错误检查器中的错误类型不会消失，需要再次进行拓扑进行检查才会消失。当界址线与界址线重叠时，错误处会显示黑色如图5-3。图5-2悬挂点示意图图5-3界址线重叠示意图5.4.2 拓扑检查由于本数据库集影像、图形、权属为一体，为了保证图形层面的准确性，检查点、线、面之间的相互关系，并进行拓扑处理，建立拓扑结构。使用以下规则进行拓扑：（1）不能重叠；（2）不能相交；（3）不能有悬挂点；（4）不能有伪结点；（5）不能自重叠；（6）不能自相交；（7）必须为单一部分；（8）不能相交或内部接触。5.5数据库修改5.5.1叠加分析每个地块面存在唯一地块点，GIS可通过地块面与地块点的空间连接检查其唯一性。查询显示结果中若Join_Count全等于1则正确；存在Join_Count为0则说明某些地块面缺少地块点或者存在多余地块面；存在Join_Count为2或者更大整数则说明该地块面存在多余的地块点，这些错误可直接缩放至当前要素进行查看修改。修改完成后再次进行叠加分析查看地块面与地块点的个数是否一致，若Join_Count全等于1，但地块点却比地块面多N个这种情况下，则说明地块面外存在地块点，通过某个字段在地块点上连接地块面查看地块面积为空的行，最后判断这些地块点是否出错，出错则进行删除，无误则补充地块面。修改无误后，应对各图幅进行接边处理，保证面与面之间没有重叠。对重叠部分进行分析，不同图幅间出现地块大面积重叠时，联系绘图员与指界人找出出错原因及时修改；小面积地块重叠时，可进行地块拖动平移；极小面积地块重叠时，在地块面积影响范围内的，可直接合并给一方或平分给重叠双方甚至删掉重叠部分。GIS拥有空间数据分析的优势，规划方案通过数据分析过程来表达。同时，图形与数据有对应的关系，还可以根据叠合分析所得到图形，追寻到与结果图对应的社会经济和土地使用变化的基础数据文件10。5.5.2数据库合并不是同一个数据库的要素是不能同时编辑的，当各组数据库无误后就需要合并成一个总库。对于各组成员的数据库单个接边是没有问题的，但是当成员间的数据库构成一个总库时，接边处就会出现重叠问题，此时，可在总库对接边处的重叠部分进行平移或微调节。6总结农村土地承包经营权确权登记是一件十分复杂的工作，工作程序繁琐又拥有庞大的数据，但随着科技的不断进步，3S技术的不断推广应用，使得大数据可以更好、更快的进行处理、保存。Arcgis软件在农村土地确权中的应用，能够使工作人员从影像图上提前知道测区的工作环境，确定相应的工作方法，在地块编码方面，批量的编码生成，有效的减少了人工录入的错误率，节约了宝贵的时间。参考文献1 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Unclear land tenure border disputes often lead to farmers, so that the interests of the rural land contract and management rights compromised. As technology advances, and constantly promote th