（测试计量技术及仪器专业论文）基于egisdgps的土地调查技术研究.pdf

东南太学博士论文 攘要 土地瓷源的宏聪调控、严格管理、科学规鲻、合理希j 带以及执法监察簿国土资源管理重点业务 均需要准确、翔实的土地基础数据支持，而各种土地资源信息的获取主要依赖于土地调查技术。分 攒羁翦静投术现状，追切需要一釉瑶斑基层媲管理管壤人员，快速便携、定垃准确、操像篱单、 蠛场成萄、流程通畅、稳定可靠的技术手段。兔此，本文提出了一种基于e g i s d g p s 的土琏调查按 水。其主要思路是利用p d a 簿掌上设备解决便携性的问题，利用嵌入式g i s ( e g i s ) 技术实现现场 调查底匿的可视她、残圈数字纯，遥过差分g p s ( d g p s ) 技本实现对调查对象几何形状、实体位置、 猫积大，j 、簿信息的穗确获取，借助面向对象的程序设计穷法开发简单、实厢的土地调查系统，最后 通过大量的实验和威用，打通数据流穗、完善系统软硬件、保证系统的可靠性。以此思路为燕线， 针对其中静关键技术，论文舆体工作如下： ( 1 ) 椅建了嵌入式g l s 数据模黧。在充分研究了嵌入式系统以及嵌入式g i s 特点的基穑上， 利用象形e r 图建或了面向土地利用现状的g 1 s 概念模攫；采用灏向对象技术表述空间实体，建立 了基予o r 模型的安体式矢爨数据a s 逻辑模溅，研究了对象关系数据模型孛空阗实体釉关系 健数据库r d b 的欢射方法；提出了一种基于嵌入式系统的分幅、分层、静格、分缀( m l g l ) 燕詈数 据组织方法，解决了嵌入式g i s 在内存使用、龆示速度等方面的技术难点。 ( 2 ) 针对本文所设计豹嵌入式g i s 数据模型，提如了空厨数据的预皴理方法。借助o p e n g l s s i m p l e f e a t u r e 规范，解决异丰句数据交羧问题，从国土资游管理盼蜜际应用出发，蟊陶嵌a 式系统， 构建了分幅、分层、分格、分级( m l g l ) 的e g i s 数据结构。通过一种以乡镇为单位的广义分幅方 法，黠各种g l s 平螽输出的务乡镇数据利用r 糖建立空嘲索g l ，实现对一个区县所肖乡镇分糖数据 鹣快速、统一管理，遥过构逢行政区域的凸壳谶步撬黼检索效率。按照象问对象的属性，进行7 分层组织空间数据。对一个多镇分幅闰设计了= 层网格索引文件方式管理。最后。初步构建了矢量 数据的多尺度分级最示数据模型，剥用b l g 树对羽格内的空闽对象进行籀他，利用r e a c t i v e 树对空 阏对象避稃分级筛选。经过戳上处理，梅建了m l g l 数籀结构，蜜现了空闻数器的离效管瑾每快速 髭示。 ( 3 ) 设计了蒸- t - g p r s 的实时d g p s 移动终端。研究了d g p s 定位原理和r t c m 协议豹电文 雅撺，推黪了r t c m 电文在r t d 、r t k 中懿瘦爝方法。歼发了一套利用g p r s 孵络佟输差分缓正信 息的实时d g p s 系统移动终端。在p d a 上实现了基于g p r s 的无线网络通讯、多线程模拟敷叠i o 的双向串鞠_ 通讯以及基于策略模式( s t r a t e g y p a t t e r n ) 的电文解析，井对解辑后的电文进行了校验， 绦证了电文静正确镁。在研究了v r s 定位原理静基础上，采用诲议蔟飙鹃方式，投据n t r i p 协议实 现了移动终端在v r s ( v i r t u a lr e f e r e n c es t a f f o n ) 网络中接入。本文通过大最的测试数据验证了该移 动终端在肇基站和v r s 两种模式中，数据通讯的可靠性与定位耩度的准确性。 ( 4 ) 实瑰了e g l s d g p s 技术在土缝赘潦灞查串斡集成绥会我蓬她翻用瑰获调查韭务静需 求- 采用黼向对象的系统设计方法，遵循软件置程相关规范，对系统进彳亍了需求分析，在此基础上 墩计了一个四层双核外业数据采集系统总体架构，实现了该系统与起业处遐平台在土地调查巾的集 成。系统豹西层分捌是存诺艨( s t o r a g el a y e r ) 、孩心屡( c o r el a y e r ) 、残耀层( a p il a y e r ) 、焉户 撩口层( u i l a y e r ) 。其中核心层( c o r e l a y e r ) 采用了双梭的架构，两个核心分别是e g i s 内核( e g l s c o r e ) 和数据通讯内核( c o m m u n i c a t i o nc o r e ) 。在e g i s 内核中，设计了符合o g cs f 规范的数据 臻梅，并封装了空闽索；l 熬籀关算法。在数据遽讯内棱审，透过满意获剜横式，实瑗7 弼络递讯模 块与串口通讯模块的协同耦含。在应用层通过坐标转换模块实现了d g p s 数据与e g i s 系统的匹配。 缎过从研发到定型的各阶段测试，保障了系统集成的可纛性。 f 5 ) 逶过基于e g i s d g p s 援术瓣“调查之星”燎调查努攮采集设备在全冒9 省索实验嚣遴 行的实验岛应用，究酱了系娩软硬件，验证了系统流程的可行性以及系统软件的实用性与可靠性。 强各个实验区进行了变更调齑、更新调查、扩麟应用以及与常规方法的实际对比等实验。列举了线 袄缝耪交整、耨增黼斑变更、更薪谲豢串静蘩溯、实蛙核套四令耩技术应粥兹英登寰倒。在实验区 大量数据的基础上。从实用性、成果质量、工作效率以及经济效盏等方面，将“调落之星”外业采 鬃设备与传统方法进行了对比和分析。实验与应用效粜鞠对比分析结果袭明：本文所提出的基于 基于e g i s d g p s 的土地调查技术研究 e g i s d g p s 雏缝璃查技零其善了实际应瑙戆霹 亍瞧，敷该投术为核，豹“诿粪之星”锌犍采集设 备具有操作简单、实用性强，精度、效率和经济效益较高等优点。 关键词 土她调查技零，趣理傣息系统全球定位系统，嵌入式地理信息系统，差努定位，通用分组光 线业务，虚拟参考站，面向对象 i l 奎堕态兰堡主熊苎 a b s t r a c t 弧e 触a n da c c u r a t el a n di n f o r m a t i o ni sn e c e s s a r yf o rt h ei m p o r t a n tt a s k so ft a n dr e s o l w c e m a n a g e m e n ts u c ha s 越a c 槐m 口ks t r i c tm 雒嗡掣s c i e n t i f i cl a y o u t , r a t i o n a lu 辩a n ds u p e r v i s i o n 弧e i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o no f a l lk i n d so f l a n dr e s o u r c e si sd e p e n d e n to 札l a n ds u r v e yt e c h n o l o g y a c c o r d i n gt o t h ec u r r e n tl a n ds u r v e yt e c h n o l o g y , an 粥t e c h n o l o g i c a lm e t h o df o rl a n dm a b a g c r so fv i l l a g ea n ds m a l l t o w ni sn e e d e du r g e n t l y , w h i 瘫i sp o r t a b l e ，碡l l i 馥，a c c u r a t e , c o n v e n i e n t , v i s 渊，f l u e n ta n dr e l i a b l e , ，s oa n e wl a n ds u r v e yt e c h n o l o g yb a s e do ne g l s ，l ( 诤si sp u tf o r t h t h ep r i m a r yt e c h n i c a lp r o p o s a li st o i n u o d u c ep o r t a b l ep d a ( p e r s o l 皿id i 颤t a la s s i s t a n t ) , t or e a l i z ev i s u a l i z a t i o no fl a n di n v e s t i g a t i o nm a pa n d 攫蠡掘lm a p p i n gw i t he g i s ( e m b e d d e dg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m ) , t oa c q u i r ep r e c i s e n f o r m a t i o no f g e o m e t r y , p o s i t i o i la r e na n ds oo nb yd g p s ( d i f f e r e n t i a lg i o b a li o s i t i o ns y s t e m ) t od e v e l o pas i m p l ea n d p r a c t i c a ls y s t e ma d o p t i n g0 0 ( o b j e c to r i e n t e d lt e c h n i q u e f m a u y , t oa c h i e v ed a t af l a wa n dt oi r e p r o v e s o f t w a r e a n d h a r d w a r e i n o r d e r t o c o m p l e t e a r e l i a b l e s y s t e m b y a l a r g e n u m b e r o f t e s t i n g a n d a p p l i c a t i o n s b a s e d0 1 1t h i si d e 文t h ec o n c r e t ec o n t e n t s 蠡t h e p a p e ra s 甜m f i z 酣a sf o l l o w i n g ： ( 1 ) a ne g i sd a mm o d e li sd e s i g n e d b a s e do nr e s e a r c ho fe m b e d d e ds y s t e ma n de g i sc h a r a c t e r s ，a g i sc o n c e p t u a ld a mm o d e lo fu t i l i z i n gl a n di se x p r e s s e dw i t he r ( e n t i t vr e l a t i o n s h i p lp i c t o g r a m , t h e s p a t 蕊e n t i t yi sd e s c r i b e da n dg i sl o g i cd a t am o d e lo f v e c t o re n t i t 3 i sc o n s t r u c t e db y t e c h n o l o g y 强e m a p p i n gm e t h o db e f w e e nt h es p a t i a le n t i t yi nr e l a t i o n a ld a t am o d e la n d 妨bi nr e l a t i o n a ld a t a b a s ei s s t u d i e d a nm l g lf m a ps h e e t - l a y e r - g r i d - l e v e l ) v e c g o rd a t as t r u c t u r ei sa d v a n c e df o rs o i v i n gt h ep m b l c m o f m e m o r ys h o r t a g ea n dl o w 懒l a ys p e e di ne m b e d d e ds y s t e m 犯1 瓢 p p r o c e s sm e t h o do ft h ee g l sd a t am o d e li sb r o u g h tf o r w a r d t h eh e t e r o g e n e o u sd a t a e x c h a n g eb e t w e e nd i f f e r e n tg i sp l a t f o r mi sr e a l i z e di nv i r t l ”o fc r i t e r i o no fo w n g i ss i m p l ef e a t u r e a c c o r d i n gt ot h el y i a c t i c a la p p l i c a t i o n so fl a n dr e m ) l l r o em a n a g e m e n t , a nh 缸j g ld a t as t r u c t u r ef o r e m b e d d e de y s t c mi sb u i l t f i r s t l y , a l lt o w n - m a ps h e e t s 纽ac o u n t ya r em a n a g e d 迅aq u i c ka n du n i f o r m w a yb yn m a n so f m a ps h e e td i v i s i o nb a s e do l lt o w na n dt h es p a t i a ld a t ai n d e xb a s e do nr t r e ef o rt h et o w n m a ps h e e tf r o md i f f e r e n tg i sp l a t f o r m m e a n w h i l ee f f i c i e n c yo fi n d e xi st m w o v e db yt h eh u l lo fd i s t r i c t s e c o n d l y , d e p e n d i n go nt h ea t t r i b u t e so fs p a t i a lo b j e c t s ，t h es p a t i a ld a t ai so r g a n i z e db yd i f f c r e ml a y e r s 淞l i 硼y ，t h es p a t i a td a t aa f em a n a g e db yat w o - l e v e lg r i di n d e xi no u et o w l lm a ps h e e t f i n a l l y , t h ep r i m a r y v e c t o rd a t am o d e lf o rl o d ( l e v e lo fm - t a i l ) d i s p l a yi sc o n s t r u c t e d t h es p a t i a lo b j e c t si nt h e 鲥da l e g e n e r a l i z e db yb l g i n a wl i n s r g e n e r a l i z a t i o n ) 扛睇a n df f l t e r e db yr e a c t i v et r e e f 3 ，m o b i l er e n n i n a li nr e a l - t i m e 捞g p sb a s e do ng 豫s ( g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e ) i sd e s i g n e d t h ep o s i t i o n i n gp r i n c i p l e so f d g p sa n dt h em e s s a g es t r u c u n eo f r ：i m ( r a d i ot e c h n i c a lc o m m i t t e ef o r m a r i n es e r v i c e s ) l y ：o t o c o la r er e s e a r c h e d t h ea p p l i c a t i o n so fr ! r c mm e s s a g e sf o rr t d ( r e a lt i m e d i f f e r e n c e ) a n d 粼承e a lt i m ek i n e m a t i 痨珠攫s c u s s e c ka 鳅o fm o b i t et e r m i n a li nr e n l - t i m ed g p s b a s e do l lg 豫sa d o p t i n gm u l t i t h r e a d i n gt e c h n i q u eo fs e r i a lp o r ti nm a n n e ro fs i m u l a t i n go v e r l a p p e di 船 o p e r a t i n gj sd e v e l o p e d , f o r t h e rm o r e t h eg p sm e s s a g ea n a l y s i sa n dc h e c k o u t b a s e do ns t r a t e g yp a t t e r nf o r g u a r a n t e e i n gv a l i d i t yo f m e s s a g ea r ei n c l u d e di nt h ed “x 燃o f d e v e l o p am o b i l et e r m i n a la c c e s s e st ot h e 塔n e t w o r ks u c c e s s f u l l yb yn 瓣c o m p l i a n c e b a s e d 强t h ev r sf 豫蕊r e f o r e n c es t a t i o n p o s i t i o n i n g 也e o r ya n dn r r 增( n e t w o r k e dt r a n s p o r to f r t c mv i ai n t o r n c tp r o t o c 0 1 ) p r o t o c o l s ，f i n a l l y ，t h e a c c u r a c ya n dr c l i a b i l i t yo f 出em o b i l et e r m i n a li nb o t hs i n g l e - b a s es t a t i o na n dv r sm o d a la r ep r o v e db ya l o to f t e s t i n gi n9p r o v i n c e s 磋“口t h ec o u n t r y , ( 钔b o t he g i sa n dd g p st e c h n i q u e sa r ei n t e g r a t e di nl a n ds u r v e y o n 也eb a s i so fr e q u i r e m e n t s a n a l y s i sf o f l o w i n gc r i t e r i o no fs o f t w a r ee n g i n e e r i n gi no om e t h o d , a i m e dt h ed m n a n d aa tl a n ds u r v e y o i 翔囊蛾ag e n e r a ls y s t e ma r c h i t e c t u r ec o n s i s t i n go ff o u rl a y e r sa n dd u a lc o ! r 髂i sd e s i g n e d b e s i d e s , t h e i n t e g r a t i o no ft h es y s t e ma n dm - h o u s ep r o c e s s i n gp l a t f o r mi sr e a l i z e di nl a n ds u r v e y t h ef o u rl a y e r s 勰 f o l l o w i n g ：s t o r a g e1 a y c o r el a y e r , a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ) l a y e ra n du i 唧s c ri n t e r f a c e ) l a y e r u l t e r i n r l y , t h ec o r el a y e rc o m p r l s e se g 珞c o r ea n dc o m m u n i c a t i o nc o r e 。i nt h ee g i sc o r e ，t h es p a t i a l d a t am o d e lb a s e do no 辨n g i ss i m p l ef e a t u r ei sd e s i g n e d , a n d 妇s p a t i a li n d e xa l g o r i t h m sa r ee n c a p s u l a t e d i nt h ec o m m u n i c a t i o nc o r e t h en e t w o r kc o m m u n i c a t i o nm o d e la n ds e r i a l - p o r tc o m m u n i c a t i o nm o d e l 瓣 c o r r e s p o n d e db vt b em e s s a g eq u 即ep a t t e r n i nt h ea p il a y a r , t h cd g p sd a t aa n de g i sp l a t f o r mw e r ec l o s e m a t c h e db yt h ec o o r d i n a t et r a n s f o r mm e t h o d 。f i n a i l y , r e l i a b l es y s t e mi n t e g r a t i o ni sc o m p l e t e db yl o 撂g t e s t i n gf r o md e v e l o p i n gt of i n a l i z i n gt h ed e s i g n ( 5 ) b yt e s t sa n dp r a c t i c a la p p l i c a t i o n so fa c q u i s i t i o ne q u i p m e n to fl a u ds u r v e yd a t an a m e ds u r v e y s t a rb a s e do l te g l s d g p st e c h n o l o g yi n9p r o v i n c e sa l lo v e rt h ec o u n t - y , t h es o f t w a r ea n dh a r d w a r ea r e i m p r o v e d , a n dt h ep r a c t i c a b i l i t ya n dr e l i a b i l i t yo f t h es y s t e ma r cp r o v e d 弛t e s t sa n da p p l i c a t i o n sr e v o l v e l a n da l l i t e r a t i n gs u r v e y , l a n du p d a t i n gs u r v e 3 , o t h e re x t e n s i v ea p p l i c a t i o n sa n dc o m p e t i t i v ee x p e r i m t s b e l c w c e nn e wt e c h n i q u e sa n dr o u t i n em e t h o d s t h et y p i c a lc a q e si nu s i n gn e wm c h n i q u e sa r ee n u m e r a t e d , m 燕三! 鱼! ! ! 坦整堕圭丝塑垄垫蕊盟窒 一 一 s u c ha sl i n e - f e a t u r ea l t e r a t i o n , p a r c e lu p d a t i n g ，s u p p l e m e n t a r ys u r v e yi nl a n du p d a t i n gs u r v e ya n df i e l d c h e c k a c c o r d m gt 0t h ep l e n t e o u sd a t af r o md e m o n s t r a t i o nd i s t r i c t ，c o m p a r i s o na n da n a l y s i s b e t w e e n s u r v e ys t a ra n dt r a d i t i o n a lm e t h o d sa r ec a r r i e dt h r o u g hi np r a c t i c a b i l i t y , q u a l i t y , e f f i c i e n c ya n d e c o n o i l l l c b e n e f i t 。a sar e s u l t , s u r v e ys t a rb a s e do nt h ee g i s d g p st e c h n o l o g yh a sab e t t e rp e r f o r m a n c e1 1 1 p o s s e s s i o no f s i m p l i c i t yo f o p e r a t i o n ，e x c e l l e n tp r a c t i c a b i l i t y , a n dh i g hp r e c i s i o n ，f a v o r a b l eb e n e f i t sa n d s o o n ， k e yw o r d ：l a n ds l l r v 盼t e c h n o l o g y , g i s ，g p s ，e g i s ，d g p s ，o p r s ，v r s ，0 0 东南大学学位论文独创性声明 本入声盟掰呈交鹃学位论文是我个人在露烬指导下进行熬磺究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 箕缝入毫经发表凌撰麓过熬磷究残采，毽不龟客鸯获舞东枣大学或其窀教弯辍椽 的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中俸了裙确盼说赞并表示7 谢意。 磷究生签名：星期： 掣 东南大学学位论文使用授权声明 衮鬻大学、中国科学技术僖息研究所、国家强书馁骞权傈黧本人所送交学谯 论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人 毫予文挡懿内容移纸貘论文懿内容摇一致。豫在裸密麓瘗豹稼密论文卦，允诲论 文被豢阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包 括翻登 授较东南大学研究垒貌办理。 碱蚴：秘 ， 师签名镯期： 如7 、争，r 东南大学博士论文 1 1 研究鹜景 第一章绪论 盏子日“失仁政必自经界贻”。是说臻治理好国家，造福子人民，必须从土地的调磷确 权馓起。古今中外，历朝历代，都把土她调查和调蓬成果当作立国之本、安邦之基，我潮从 1 9 8 4 年起。历时l o 佘年，至1 9 9 6 年完成7 全国土逢资源调查，蠢清了我国备种土缝类垄 的面积，编制了不同比例尺的土地利用现状图和权属界线圈簿各类图件，为国民经济发展提 攒了决募辕撵。为了爨谨数据戆凌势性，1 9 9 6 年努始，在第一次全壤她谓粪豹基础上进 行一年一度的全国土地利用变更调查，l ：l 反映出每年的土地稍用状况。变更调焱的成果怒目 前我国最全蕊、最现势、最准确的土地调粪数据是国家进行宏观调控及土地利用规划、管 理、保护藕合壤弱霜静墼要萋确信惠。 但是，随糟我国经济社会的高速发展。由于经费投入，人员队伍和技术手段等条件的制 约，攘之地方政府人为豳素的干预，勇翦的土地变更调壹或聚巴出现不旃程度的跟不上发展、 反映不了现状、满是不了需求的状况，平均有3 0 的土墙帮用现状躺俘未能及时更新，不 少地方特别是经济发展较快的地区，耕地总量、建设用地总豢等重要统计数据均与现状裔一 定蓑糖， 造成数据不能很好反映现状的原因，排除人为因素外，技术手段躐不上也感一个重襄因 素。1 9 8 4 年开始的全幽第一次地调查，由于当时技术手段相对落腑，加之政策因素的影 响，傻存鲍数据与实琢存在差筹这些簿嚣一壹遗整至夸，彰嚷了数据的准确性。1 9 9 6 年 以来的年度变强调查，是在经济建设高速发展的形势下进行的，一方面工业化、城市化进程 的加俊器要大量占用她，另一露瑶中央簧求建设蠢爆耕她的占孙平衡。有的地方为了溉求 数据上的平衡，稳瞒多占的耕堍，在圉上不进行变夔，大鸯违法用地采能及时霄效处理，导 致土地变更不能到位，加之有些照然实地已经发生囊化，但是由于技术手段跟不上，造成变 更不及霹、不刘位、不准确静绪况。2 0 0 4 年逶过主她枣场捺理整顿，蕤涛理出1 9 9 6 年娃来 土地变更不到位的土地4 4 3 万亩，其中耕地2 2 2 万宙。 数据的不准确已经影响了我国的经济建设与 生会发展。因此，根据国务院关于深化教 革严格土建管壤瓣决定( 国发 2 0 0 4 j 2 8 专 关于“崩动薪一轮土建调囊，傈证土缝数搭豹囊 实性”和。开展对存量建设用地资源的酱奁，研究制定鼓励盘活存爨土地的政策措施”的 要求，我国拟好展第二次全国她调查工作，初步旗诗投a 终l o o 亿蔸，计划剥耀五年时闻， 全爵麓清全国城乡每块土地的利糟状况。准确获取客观翔实的土地数据，并对调查成果粪行 信息化管理噱 1 2 问题提出 我国实行懿莛囊尹格静避管理制度，疆着媲参与晷爱经济宏躞调控，戳爱各级玻辩 对土地管理、土地资源利用和保护力度加大，迫切装求实时、准确、翔实地掌搬土地资源的 各手申信息。 缎蕊研究背景，投术手段楚涮约土缝璇势性专数据矮羹静一个璧簧原因。无论是1 9 8 4 年的第一次土地调查还是1 9 9 6 年后的变熙调查，光论是即将开展的第二次全图土地调谶还 纂于e g i s 肿g p s 的土地调查技术研究 蓬来来在：次谲查戏豢基础土鹩交更铺焘，为了确保土魏调查数撂酌真实饿，郝需簧高效， 准确的技术作为支持保障”j i “。 目前，我国的土地调查工作主要依纛基层她管理熬门盼技术人晏，技术手段是鞋妻接 井北调绘为主。其井渡过程一般为：基屡土地管理人员稚据辖区内_ t 地和用的变化情况，结 合变更调查对图斑大小等要求判定变更对象，确定其位置和范围。然后到县级土地管理部门 鬟鞭壤瘟图 譬，并避帮室内判读，逢择褥套路线，最后到辩努调绘。对予变甏露褒形获篾强， 附近易找到明显地物的，直接采用距离交会法、截距法、荫角或檄舭标法等进行补测：对于 变更图斑形状不规则附近易找到明显她物的，采用平板仪配合经纬仪方法补测，将变更图 斑巍接替测弼变更调褒基籀蘑件主。当强斑交纯范围较大葳瘸丽羁驻地糖投翻赢不砖对，布 设肆线作控制。室内用求积仪法、方格法量算面积【2 j p j 。其结果是：需通过外业、内业分阶 段传业，野终调查工佟量大、势动强度巍，走业王俘复杂、程序多、涎积量算每统诗荔氆错、 工作衙期鞍长、成果应用慢、成果质鹫检查难度犬。 以手工作业为主的传统土地调查方法已经较难适应薪形势对土地管理基础数据的霈求， 缀蕊徽到銎、数、实恁一致，艇不秘予教据垂毫茯遴更薪昶袋装弱广泛应用，速成主壤调鸯评 价与信息化之间存在一定程度的脱节。蒸础调查与成果应用服务之间不能有效衔接。 分析目赫的技术现状，为了能够及时、准确的变更，保证土地数据鲍现势性，开发一种 嚣韵基层主缝管理管理入员，侠速僵携、定位准确、操雩# 葡革，现场成图、流程通畅、稳定 可靠的技术平段，已经成为当前急待解决的问题。 1 3 目的意义 戳g p s 、r s 、g i s 鸯鼗表鳇 3 s ”技术失恁调套鬟供7 行之窍效翦技术手段，势逐 步谯土地利用监查和_ 士地调查工作中使用，但由于专业性较强，目前主要为一些技术单位所 应用。而我嘲的土地管理工作童耍依赖的是基层的地管理人员，阏此，在当前的背景条件 下，遣韬需臻开发一斡逶予基麓使焉弱“3 9 遣调查援术。获数据麓集静源妖上摄本鳃决 地调查的数字化、准确化、实时化问题。为此，本文拟将嵌入式g i s ( e m b e d d e dg i s 简称 e g l s ) 、差分g p s ( d i f f e r e n t i a lg p s ，筵称d g p s ) 以及其它的定位方法在一个嵌入式平台主 集成，解决箕中的关键技术，掰向基层土地管理人员，开麓一套精度满足要求、操作符合规 程、使用简单、携带方便的土地调查作啦系统。 鬻程方法裁曩蔹糕法、摄嫩标法、羲蓐方交嚣法，蓬疫足襞邈丈量嚣泼叛增遗铹边长， 体力消耗大，富内作业繁杂。利用本文所研究的基于e g i s d g p s 技术的土地调查作业系统， 将土地利用现状信息黟入到p d a 中的e g i s 平台，借助卫星定位及其它辅助手段，妇基层 瑰调查又燕焉g p s 定位、p d a 记录，在现场对变亿盈斑的凡旃信息和属性信息进抒采集， 经过内业编辑处理后生成数字化土地利用现状信息，最后避行土地利用现状数据库的更新。 整个过程实瑗数字纯，减步手t 拜节，犬大降低凌错壤率。系统可广泛应用予变更调囊，更 新调查中的修铡、补溯及国土资源日常管理的其他工作，将有助于掇高我国豳土资源管理的 信息化水平有效保障土地利用现状数据库的真实性，并为将来土地变更调葫真正作到“月 涛攀黍”剑造接术磊传。 1 4 研究现状 1 4 1 土地调查技术研究现状 地调爨是针怼缝躬囊然属毪( 露赣、短鼗、形状、遥建燕镩等) 帮麓会属毪( 投疆、 价格、等级、其他经济关系和法律关系等) 、及奠变化情况和趋势的调查，并将其合理组织 和表达，为土地管理和瓷源配嚣服务的一种活动。实质上，调查与土地肓关的任何性质昀活 2 东南大学博士论文 动。郡可班纳入土绝谭态静范畴中戮由诧可见，土地调查技术是一颈综台多学科、多镶域 的实用技术。近年来随着相关学科的快遴发展，土地调查技术也取得了长足的进步。 飙国家层瓣宏观建来看，第二次全潮她调豢慧体技术蠢寨豹挺求意见璃囊串体现 了目前国内士娩调查技爿芒领域内鼹新的技术以及来来发展的趋势( 如图l 1 ) 。从调查底闰 的生产、国家控制调查、地方调焱、数据库建设到信息服务擞个流程中，大量地应用了遥感 及图豫娃瑾技术、数字纯静韭调豢技米、数据瘁系绫技本、g i s 技术敬及诗冀楗瓣络按零。 漉程层 箍作屡 技术层 产品层 璃激燕产肖蓬攀矗辩：斟蒜i 搿j ；玉? 7 f 姜乒x 烈乒美乒篡乒 “w k 删_ “7 ：“”、 。 。 + 喜 * 建自布毒螨0+ i 靛镪# 一 建m * # 瓣自般鲰 幕j 哿瓢鼹基专基翔割蠹鞘溯g 鼍壤鬓趟蛸 0 戴# 嫩 囊矗地纛囊旗弊毒 懒，睡蛋嚆糯 一 建姆曦捧鬟撩辩磐* ； 藿套瓣歪 簸g 婶镕 l 孽蒜 删女l赣辫+ 一 藏蚓射睡锵务j 疆毖 薯激辍 揪# m 折渤蝴女 兹辩群搿律建营 辩如& 簟饔瓠 l ：】：雉科肺q 穗罄# 端 。 蚓# 1 0 蜊翻潞i 2 翔麟嚣碍螽鸯瞄抽暾。 柚期吐a 时羹辑奢鼍凛麓 秽 教g 赞薮 专嚣菇嚣耩鸯 蚤 囊 、 一戳 、键；：$ 一撵。十一n 篝、蕊j 急# 女嘏勰。蕊觏“+ ；瓣a 。i ；瀚蓬酝赫；磊m 赫溉n 霸嘿确勰稍球；i 鼢蔫 圈1 - 1 第= 次全国土地调誊总体技术流程圈 扶基层嚣器微鼹她来看，妇翱l - 2 所零，器常主建营理数务主要有建巅建慧钵筑划、 耕地保护、基本农田保护、土地用途管制、土地资= 2 啜现状调畿、土地韵态监测、地籍调麓与 管理、土地开发、整理、复垦、士地执法j 茳察等。以上工作均嚣应用土地调查技术，归纳起 来主簧涉及主惩现获调整技术、缝藉谲查援术、懿溺定界技术鞫执法簸察技术鞠大技术藏蔫 体系。在技术鹰面上涉及了g p s 定位技术、遥感和摄影测爨技术、g i s 技术，网络与通信 技术謦多个领域，其中瑚s 定搜技术领域主要包括了单点定位、单嫠站差分意位、鼹络差 分定税、精密革点定位以及组合定位等技术：遥感岛摄影攫l 豢技术领域包括了溅星遥感测量 与监测、低空摄影测量、近景摄影测量、图像识别和影像压缩簿技术：g i s 方面包括w e b g i s 、 嚣空数据痒、嚣g | s 、多足度空藏数撂显承、空震数据共享、异掏数撵融合等技术；在掰络 与通讯技术方瑚又包括i n t e r n e t 、无线互联网络以及短距离无线通讯锋关键技术需要指出 的是，在应用于具体的舰务对，这些技术并不是孤立的，往往需要集成开发，交叉使用。 3 辐于e g i s d g p s 的土她调查技术研究 业 备 层 垂l - 2 圭缝诿豢笈零捱絮 本章前丽已经介掰了当前我国土地调查普遍废用的方法和技术手段。随着商业高分辨率 翌鼙遥盛( r s ) 技术不敷发爱，在国资源等樱荚圣亍业邑翘步实瑷了产业纯应用。大型舞 络g i s 技术已广泛用于空间倍息高效管理和共事交换。g p s 技术在土地调查中也逐步推广 应用 5 l 】。目前，国内的土地调套领域的研究主要集中在自动化、商精度遥感数据空阈识别 与缓患提致技米、影像蠡魂嚣配、交纯捡测弱舞动更薪技术、毅鍪遥感数据楚理技术、 g p s p d a 一体化外业数据采集技术闭、纂于g p s 网络差分的高精度定位技术、面向城镇地 籍调查的组会定位技术、基于糍精度单点定位的土地调查技术、地空结合的土地执法艇察技 术簿方向。并且已有中国颡l 绘科学研究院与北京快景遥感科技有陵公司研制豹q i s 一1 型国 产数码航测系统，武汉大学研究的高精魔g p s 单点动态寇位测量系统。而茄向基层土地调 壹久曼，将e g i s 帮d g p s 援零在避谖套中毒撬缝集成，悬逮裳逡谨壹环苓实怒数字纯、 准确化的一个重要研究方向，也是本文骚研究的薰点内容。 1 4 2e g i s 研究现状 嵌入式设备的移动性及便携性，为穗理信怠系统弱发震带来了契概，道过嵌入式设备， 人们可以突破基于个人电脑的使用限制，自由地获得个性化的地理信息。e g i s 把地理信息 传鸯载馋，集成了事会、经济、文化等方瑟懿信惑，实瑗了售患豹动态受新。灌是7 僚怠时 代人们对动淼地理信息不断增长的需求【”】 2 i j 。因此，e g i s 促进地理信息系统更加广泛地应 用到社会生满的各个领域，己成为服务公众的重臻的工具。 借鼙p d a 等嵌入式设善鹜益强大匏辊能，蒋移魂 中冀技本应麓弱传统静空蓠蓿惑簸务 中，将个体与所处的客观世界安时、不间断的联系在一起，并通过兹线网络随时接收和反馈 信息，从丽摆脱对空对个体的袭缚力，从擐本上改变个体墨客观世爨的交互彦式。能够为各 种蒸于空闻倍息的作北系统掘导航、数字战场、辩外数据采集、物流管理、智能交通、旅游、 娱乐等提供全新的作业模式阱】叫。 4 萤 东南犬学博士论文 疆年来。番种导航斡g i s 终端和野豁测耋g i s 设备发震十分迅速，成为e g i s 静主簧方 向。网前国内外主流的产品有：m a g e l l a n 公司的m 神c o m p a n i o n 软件，灵图软件公司的“天 孬者”秘b 衷怒整熬e s u p e r m a p ，e s r i 公司豹a r c p a d ，t r i m b l e 公蜀麴g e o - x t ，孛她徐司 的m 艚g i s - e m s 等。 潮内外对e g i s 系统的理论磷究主要集中在以下几个方向：e g i s 数据模型、多尺度空 簿数攥显示、e g i s 空阁数据索$ | 舞法、幸学会互撵槔烧蓬嚣e g i s 系绞设诗、溅务予嵌入式 系统的g i s 数据压缩与解压算法、基于w e b 的嵌入式移动g i s 终端设计、基予e g i s 的定 位信息服务( l o c a t o nb a s e ds e r v i c e s ) 系统设计等。 程服务手鲍调奁的e g i s 系统串底黼数据、定位数据髂显示与存储，空闷惩俺关系的 构建都依赖于e g i s 数据模型、多尺度空问数据显示、e g i s 空间数据索引等算法与技术的 实瑰。 i a 3d g