基于移動GIS的地籍調查系統設計與實現

張澤

（德州市自然資源局，山東 德州 253000）

1 引言

當前，隨著我國經濟的快速發展以及城鎮化的不斷推進，農村和城市的土地利用現狀日新月異，為全面、及時、準確地掌握土地變化信息，確保地籍成果的現勢性，并為不動產統一登記奠定基礎，各地政府加快了地籍調查工作。傳統的地籍調查方式是外業人員通過測繪儀器和紙質調繪圖來采集地籍空間信息和屬性信息，內業人員再根據手工繪制的草圖和權屬資料進行數字化圖解[1]，這種作業方式存在程序煩瑣、勞動強度大、自動化程度低、內外業分離、容易出錯等問題，已經難以滿足當今地籍調查工作的需求。

近年來，隨著移動互聯網、智能終端以及GIS 技術的快速發展，基于移動GIS 的內外業一體化信息采集方式受到廣泛關注[2]。一些移動外業調查系統在地形測繪和地理國情普查等項目中獲得了成功應用，地籍調查工作因涉及空間位置采集和權屬調查，信息更為復雜，當前還沒有一種比較完善的解決方案，筆者根據多年從業經驗，開發了基于移動GIS 的地籍調查系統，實現了高精度的地籍空間信息采集和屬性信息編輯的一體化解決方案，簡化了地籍調查的流程，減輕了外業人員的勞動強度，提高了生產效率。

2 系統總體設計

2.1 系統架構設計

基于移動GIS 的地籍調查系統采用面向服務（SOA）技術和分層式架構，設計分為用戶表現層、邏輯層、數據層（如圖1 所示）。多層體系結構將數據預程序、數據控制與應用邏輯分層進行獨立管理，能夠更加嚴格地控制管理系統進行信息檢索[3]。

2.2 系統主要功能模塊

本系統采用Android studio、Spatialite 以及ESRI 公司的ArcGIS for Android 平臺、服務器端ArcGIS Server 10.2 等工具進行構建，主要包括用戶管理、地圖操作、地籍信息采集三大功能模塊（如圖2 所示）。

圖1 系統架構設計

圖2 系統功能模塊

（1）用戶管理。用戶管理功能主要包括用戶注冊、登錄認證和權限管理。用戶包括三種權限身份：系統管理員、作業調查員、調查對象，所有用戶通過實名認證進行注冊，登錄系統后才能使用。系統根據用戶身份分配不同的權限，具體分為：系統管理員具有最高權限，可以訪問所有數據，并擁有數據的管理、編輯和修改權限；作業調查員可以協助調查對象完成注冊，并對其負責區域的調查對象進行管理，協助調查對象進行信息填報等；調查對象可以查看本區域所有數據，但只能修改、填報本人的宗地權屬信息。

（2）地圖操作。地圖操作模塊包括地圖瀏覽、底圖加載、地圖渲染、數據查詢定位四個菜單。底圖加載和地圖瀏覽菜單可以瀏覽矢量地籍圖和衛星影像，方便通過地籍圖和影像資料辨識對應的地籍信息。地圖渲染可設置清晰、簡潔的地形地籍數據，方便查看宗地周邊的地物。數據查詢定位菜單可以通過輸入宗地號或者權利人信息快速定位到相應的宗地位置，并可通過點選地圖上的地物查看相應地物的屬性信息。

（3）地籍信息采集。該模塊主要對界址點、界址線等矢量數據信息進行采集編輯（如圖3 所示），系統提供地物代碼掛接功能，選取特定線狀要素類型后，在屬性項中自動賦予對應的地物類型代碼[4]，避免了傳統紙質圖調繪手工表示線狀要素容易出錯的情況。

圖3 矢量數據采集界面

系統附帶宗地草圖的繪制功能，有兩種繪制方法，一種是通過在屏幕上拖選一個矩形框進行繪制，還有一種是選擇已繪制的界址線進行構建。在完成宗地草圖的繪制后可在平板采集系統中實時編輯地籍屬性信息，包括宗地屬性編輯、權利人信息編輯等，使得圖形數據與屬性信息相關聯（如圖4 所示）。

本系統支持地籍調查取證功能，在權屬調查過程中如果產生糾紛，可提供拍照、攝像取證工具，對糾紛進行取證。此外，系統還支持像片隨記標注功能，現場調查的權屬、用途等信息可直接標注在像片上。

圖4 屬性編輯界面

3 系統應用

3.1 工程概況

本文以山東省某農村地籍調查工程為示范項目，調查總面積約2 平方千米，人口約1000 人，農田1820 畝，山林1694 畝，水面298 畝。項目利用移動GIS 地籍調查系統進行外業調查，調查方案以村中心為起點，向周圍進行擴展測量，既保證了測區內有宗地較為密集的居住區，也有宗地較為稀少的區域，有地勢較為平坦區域，也有地勢起伏較大的丘陵區域，同時也包含了豐富的地物地類類型，使得示范區具有一定代表性。

3.2 精度驗證

使用本系統之前，作業人員利用地形圖、影像等資料，選取測區部分已知控制點對該系統的GPS 定位精度進行了驗證，發現位置偏差都在合理范圍內，滿足地籍調查項目的定位精度要求。另外，使用車載記錄軌跡點的方式，對某條約3 km 的市區道路進行了軌跡記錄測試，將軌跡點與現有地圖數據疊加后，發現93%的軌跡點都落在實際行進車道內，只有少數粗差點偏離車道，因此可以得出，本系統的定位精度可以滿足地籍調查項目要求。

3.3 調繪底圖準備

收集測區第二次土地利用現狀調查數據庫、行政界線及其他相關資料。以2019 年9 月航拍的0.15 米級的高分辨率影像數據為載體，疊加二調土地利用線狀要素，農村居民點以及縣、鄉、村土地權屬界線，附以必要的行政村組名，以村為單位，利用ArcMap 制作調繪底圖，將上述方法制作好的調繪底圖以tpk 文件的形式上傳至服務器，供調查人員下載后直接加載到移動地籍調查系統。

3.4 地籍信息采集

利用系統的GPS 定位功能獲取調查員當前所在位置，結合調繪底圖采用矢量數據采集功能對界址點、界址線進行采集和編輯，同時根據已繪制的界址線繪制出宗地草圖，利用系統提供的地物代碼掛接功能進行地物屬性編輯。利用系統提供的調查取證功能在一個宗地上拍攝不同角度的像片，拍照的同時系統自動記錄下所拍攝地點的方位角、位置和姿態，最后將拍照和攝像文件全部以宗地為單位進行存儲。

3.5 應用總結

外業調查工作完成后，對利用移動地籍調查系統與傳統調繪方法進行了測算比較，結果如表1 所示。

表1 兩種調繪方法對比

從表1 看出，采用移動地籍調查系統的生產效率比傳統紙質圖調繪提高了1 倍，同時大大減少了人力、物力的投入，應用效果顯著。

4 結束語

基于移動GIS 的地籍調查系統為外業地籍調查工作提供了新的技術手段，大大提高了地籍信息采集效率，簡化了地籍調查工作的流程，減輕了外業人員的勞動強度，為加快不動產統一登記提供了技術支撐，同時對于推進地籍管理的現代化、信息化、精細化具有十分重要的意義[5]，值得進一步推廣和應用。