基于遙感監測成果的土地利用動態執法監察系統的實現

浙江省統一征地事務辦公室 陶 鷹

浙江省第二測繪院 張 岳

基于遙感監測成果的土地利用動態執法監察系統的實現

浙江省統一征地事務辦公室 陶 鷹

浙江省第二測繪院 張 岳

一、引言

第二次全國土地調查作為一項重大的國情國力調查，全面查清了目前全國土地利用狀況，掌握真實的土地基礎數據，實現土地資源信息的社會化服務，滿足社會經濟發展及國土資源管理的需要，二次調查最終形成了相關基礎數據成果，相關的成果均采用了最新的數據標準，有利于多項業務的數據共享與集成應用。合理利用土地，促進土地的節約集約利用，是土地管理工作的趨勢與方向。要實現土地的節約集約利用，就必須強化土地利用監管，對土地利用的全過程進行跟蹤與監督。因此以第二次土地調查為契機，整合基礎數據資源，同時利用遙感技術，建立基于第二次全國土地調查基礎數據成果和遙感監測成果的土地利用動態執法監察系統，充分利用已有的土地規劃、建設用地審批、土地供應的數據，完善“發現及時、處置快速、解決有效、監督有力”的長效管理機制，為國土執法監察業務提供翔實、準確、科學的數據服務，提升土地執法管理的質量、能力和水平。

二、土地利用動態執法監察系統的總體框架

1、系統結構

系統由兩部分組成：土地利用動態執法監察系統、基于PDA的外業數據采集系統。如圖所示。

土地利用動態執法監察系統主要部署在工作站或筆記本電腦，用來連接數據存儲服務器和處理核查數據和現場采集得到的數據，并提供土地利用核查、分析、統計、報表輸出等功能，是系統的主要部分。

基于PDA的現場數據采集系統主要部屬于PDA中，主要提供核查現場數據的采集和導航工作。

系統建設采用適應系統擴展的三層體系結構，如下圖所示：

圖1 系統體系結構

2、系統主要功能

系統主要功能包括：

（1）基本GI S功能：視圖操作、數據加載、空間分析、查詢、地圖編輯、遙感影像管理、空間數據管理、數據導入導出等；

（2）土地利用核查功能：將遙感監測數據和土地利用規劃數據、建設用地審批數據、土地供應數據等疊加分析，分析土地利用在規劃、計劃和審批方面的合法性和真實性；

（3）統計分析功能：按照土地執法業務中的要求匯總統計各類面積和其他信息的統計匯總等；

（4）報表輸出和制圖打印功能：將生成的各種統計報表以及專題地圖直接通過打印機、繪圖儀等輸出設備加以輸出，制作成圖文并茂的統計匯報材料；

（5）外業GPS數據采集功能：利用集成GPS和數據采集功能的PDA系統對外業核查地塊進行坐標、范圍、圖片等相關信息的采集，并導入到執法監察系統中。

3、系統運行模式

基于遙感監測成果的土地利用動態執法監察系統運行模式如下：

王昌齡詩作于太子丹和荊軻的精神人格并無識見，亦不察小說筆墨灌注之處的用意。但是，認識到秦國瓦解之因在于“無道”，與小說所揭示之秦王無道相一致。

（1）從土地利用動態執法監察系統中導出基于遙感監測獲得的核查核查圖斑（或疑似違法用地圖斑）至集導航和現場數據采集于一體的PDA中，核查區范圍的遙感影像數據和土地利用數據也可導入到PDA中。

（2）核查人員攜帶PDA到達執法現場，具有導航功能的PDA可以幫助執法人員快速到達。

（3）在執法現場，核查人員采用集成GPS數據采集功能的PDA進行數據采集，記錄核查情況；用數碼相機采集違法照片或錄像。

（4）返回工作單位后將核查信息導出至土地利用動態執法監察系統。

圖2 系統運行模式

三、土地利用動態執法監察系統的開發實現

1、系統軟件平臺

(1)GIS軟件平臺：目前市場上的地理信息系統軟件主要有ESRI公司的Arc GIS、北京超圖的Super Map、中地公司Map GIS以及Map Info等，Arc GIS軟件功能強大，能夠滿足項目的功能需求。無線手持設備選用集成GPS和Arc PAD移動GIS平臺的PDA設備。

(2)數據庫軟件：考慮到系統運行涉及大量矢量、影像地圖，為有效管理海量空間信息及其屬性信息，同時為了保證數據庫系統的安全可靠，系統數據庫平臺選擇Oracle 10g。

2、數據庫設計

執法監察數據庫主要建設目標是管理執法過程中產生的業務數據、空間數據，以及在執法過程中需要使用的數據，為執法監察工作提供數據支持和技術支撐。執法監察數據庫需要管理的數據主要包括：

(1)執法核查數據：核查矢量及屬性數據、遙感圖像數據、照片、文檔、錄像等數據；

(2)其他數據：基礎地理信息數據；土地利用、建設用地審批、土地供應、土地利用年度計劃、遙感數據等。

3、關鍵技術分析

(1)空間數據和非空間數據的關系數據庫一體化存儲

系統采用關系數據庫管理空間數據和屬性數據，確保空間和非空間數據的一體化集成。通過ArcGIS的ArcSDE、Oracle的Oracle Spatial構成了GIS服務器，充分利用RDBMS數據管理的功能，利用SQL語言對空間與非空間數據進行各項數據庫操作，同時可以利用關系數據庫的海量數據管理、事務處理（Transaction）、記錄鎖定、并發控制、數據倉庫等功能，使空間數據與非空間數據一體化集成，實現真正C/S和B/S結構。

(2)多分辨率無縫影像數據庫技術

采用多分辨率無縫影像數據庫技術建立航空DOM、衛星遙感影像數據庫。使遙感數據能直接在系統中應用，直觀地了解地表的各種地理信息，增強了系統的易用性。

(3)3S集成技術

“3S”集成技術在土地利用動態監管和核查中應用日趨廣泛，主要體現在：利用遙感技術(RS)發現土地利用變化信息；利用全球衛星定位技術(GPS)快速、準確地獲取變化信息的空間坐標；利用地理信息技術(GIS)進行土地利用現狀數據庫的更新與管理。

（4）PDA/Win CE平臺上的嵌入式GIS應用

嵌入式GIS（移動GIS）是新一代地理信息系統發展的代表方向之一，它是運行在嵌入式計算機系統上高度精簡的GIS軟件系統。與傳統GIS技術相比較，嵌入式GIS具有跨平臺、開發好、易集成、易滲透和融合好等特點，為地理信息技術融入其它信息技術提供了良好的技術基礎。系統采用集成GPS和移動GIS平臺的PDA用于外業核查導航和現場數據和信息采集，極大地提高了核查的效率。

四、結語

基于第二次全國土地調查成果數據庫、遙感監測成果的土地利用執法檢查系統的建立，結合了執法監察的業務需求，集成應用空間數據庫成果和相關主題業務管理信息，實現對遙感數據的集成管理和應用，為土地利用動態執法監察業務提供翔實、準確、科學的數據服務，推動以圖管地，極大地提升了土地執法管理的質量、能力和水平。