基于遥感监测成果的土地利用动态执法监察系统的实现

浙江省统一征地事务办公室 陶 鹰

浙江省第二测绘院 张 岳

基于遥感监测成果的土地利用动态执法监察系统的实现

浙江省统一征地事务办公室 陶 鹰

浙江省第二测绘院 张 岳

一、引言

第二次全国土地调查作为一项重大的国情国力调查，全面查清了目前全国土地利用状况，掌握真实的土地基础数据，实现土地资源信息的社会化服务，满足社会经济发展及国土资源管理的需要，二次调查最终形成了相关基础数据成果，相关的成果均采用了最新的数据标准，有利于多项业务的数据共享与集成应用。合理利用土地，促进土地的节约集约利用，是土地管理工作的趋势与方向。要实现土地的节约集约利用，就必须强化土地利用监管，对土地利用的全过程进行跟踪与监督。因此以第二次土地调查为契机，整合基础数据资源，同时利用遥感技术，建立基于第二次全国土地调查基础数据成果和遥感监测成果的土地利用动态执法监察系统，充分利用已有的土地规划、建设用地审批、土地供应的数据，完善“发现及时、处置快速、解决有效、监督有力”的长效管理机制，为国土执法监察业务提供翔实、准确、科学的数据服务，提升土地执法管理的质量、能力和水平。

二、土地利用动态执法监察系统的总体框架

1、系统结构

系统由两部分组成：土地利用动态执法监察系统、基于PDA的外业数据采集系统。如图所示。

土地利用动态执法监察系统主要部署在工作站或笔记本电脑，用来连接数据存储服务器和处理核查数据和现场采集得到的数据，并提供土地利用核查、分析、统计、报表输出等功能，是系统的主要部分。

基于PDA的现场数据采集系统主要部属于PDA中，主要提供核查现场数据的采集和导航工作。

系统建设采用适应系统扩展的三层体系结构，如下图所示：

图1 系统体系结构

2、系统主要功能

系统主要功能包括：

（1）基本GI S功能：视图操作、数据加载、空间分析、查询、地图编辑、遥感影像管理、空间数据管理、数据导入导出等；

（2）土地利用核查功能：将遥感监测数据和土地利用规划数据、建设用地审批数据、土地供应数据等叠加分析，分析土地利用在规划、计划和审批方面的合法性和真实性；

（3）统计分析功能：按照土地执法业务中的要求汇总统计各类面积和其他信息的统计汇总等；

（4）报表输出和制图打印功能：将生成的各种统计报表以及专题地图直接通过打印机、绘图仪等输出设备加以输出，制作成图文并茂的统计汇报材料；

（5）外业GPS数据采集功能：利用集成GPS和数据采集功能的PDA系统对外业核查地块进行坐标、范围、图片等相关信息的采集，并导入到执法监察系统中。

3、系统运行模式

基于遥感监测成果的土地利用动态执法监察系统运行模式如下：

王昌龄诗作于太子丹和荆轲的精神人格并无识见，亦不察小说笔墨灌注之处的用意。但是，认识到秦国瓦解之因在于“无道”，与小说所揭示之秦王无道相一致。

（1）从土地利用动态执法监察系统中导出基于遥感监测获得的核查核查图斑（或疑似违法用地图斑）至集导航和现场数据采集于一体的PDA中，核查区范围的遥感影像数据和土地利用数据也可导入到PDA中。

（2）核查人员携带PDA到达执法现场，具有导航功能的PDA可以帮助执法人员快速到达。

（3）在执法现场，核查人员采用集成GPS数据采集功能的PDA进行数据采集，记录核查情况；用数码相机采集违法照片或录像。

（4）返回工作单位后将核查信息导出至土地利用动态执法监察系统。

图2 系统运行模式

三、土地利用动态执法监察系统的开发实现

1、系统软件平台

(1)GIS软件平台：目前市场上的地理信息系统软件主要有ESRI公司的Arc GIS、北京超图的Super Map、中地公司Map GIS以及Map Info等，Arc GIS软件功能强大，能够满足项目的功能需求。无线手持设备选用集成GPS和Arc PAD移动GIS平台的PDA设备。

(2)数据库软件：考虑到系统运行涉及大量矢量、影像地图，为有效管理海量空间信息及其属性信息，同时为了保证数据库系统的安全可靠，系统数据库平台选择Oracle 10g。

2、数据库设计

执法监察数据库主要建设目标是管理执法过程中产生的业务数据、空间数据，以及在执法过程中需要使用的数据，为执法监察工作提供数据支持和技术支撑。执法监察数据库需要管理的数据主要包括：

(1)执法核查数据：核查矢量及属性数据、遥感图像数据、照片、文档、录像等数据；

(2)其他数据：基础地理信息数据；土地利用、建设用地审批、土地供应、土地利用年度计划、遥感数据等。

3、关键技术分析

(1)空间数据和非空间数据的关系数据库一体化存储

系统采用关系数据库管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化集成。通过ArcGIS的ArcSDE、Oracle的Oracle Spatial构成了GIS服务器，充分利用RDBMS数据管理的功能，利用SQL语言对空间与非空间数据进行各项数据库操作，同时可以利用关系数据库的海量数据管理、事务处理（Transaction）、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能，使空间数据与非空间数据一体化集成，实现真正C/S和B/S结构。

(2)多分辨率无缝影像数据库技术

采用多分辨率无缝影像数据库技术建立航空DOM、卫星遥感影像数据库。使遥感数据能直接在系统中应用，直观地了解地表的各种地理信息，增强了系统的易用性。

(3)3S集成技术

“3S”集成技术在土地利用动态监管和核查中应用日趋广泛，主要体现在：利用遥感技术(RS)发现土地利用变化信息；利用全球卫星定位技术(GPS)快速、准确地获取变化信息的空间坐标；利用地理信息技术(GIS)进行土地利用现状数据库的更新与管理。

（4）PDA/Win CE平台上的嵌入式GIS应用

嵌入式GIS（移动GIS）是新一代地理信息系统发展的代表方向之一，它是运行在嵌入式计算机系统上高度精简的GIS软件系统。与传统GIS技术相比较，嵌入式GIS具有跨平台、开发好、易集成、易渗透和融合好等特点，为地理信息技术融入其它信息技术提供了良好的技术基础。系统采用集成GPS和移动GIS平台的PDA用于外业核查导航和现场数据和信息采集，极大地提高了核查的效率。

四、结语

基于第二次全国土地调查成果数据库、遥感监测成果的土地利用执法检查系统的建立，结合了执法监察的业务需求，集成应用空间数据库成果和相关主题业务管理信息，实现对遥感数据的集成管理和应用，为土地利用动态执法监察业务提供翔实、准确、科学的数据服务，推动以图管地，极大地提升了土地执法管理的质量、能力和水平。