一种用于土地监测的电子信息化系统及其方法技术方案

一种用于土地监测的电子信息化系统及其方法，构建了外业数据采集和内业数据处理两套子系统，外业数据采集系统基于Ｍｏｂｉｌｅ　ＧＩＳ平台，结合ＧＰＳ定位、ＧＰＲＳ网络、蓝牙通讯等，实现土地监测的高精度定位、在有／无ＶＲＳ网络的情况下利用不同方法进行差分定位、数字化信息采集、构建删除列表、拍照／摄像取证并与地物超链接，实现外业土地监测的电子信息化；内业数据处理系统基于ＳｕｐｅｒＭａｐ　ＧＩＳ开发平台和Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ结构，结合ＸＭＬ数据交换、空间地理坐标投影转换、叠加分析等，实现内业多源地图数据的表达与操作、组合查询、生成报表、更新土地监测数据库、定制属性模板等多项功能，实现了内业土地监测作业的电子信息化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子信息化
，特别是一种用于土地监测的电子信息化系统及其方法，更具体的说是利用外业便携式设备进行土地监测中的多源空间数据快速高精度采集，现场成图，属性信息的复制、添加与编辑，照片、视频取证和链接，数据的内业分析、组合查询和处理、生成报表、更新数据库、属性模板的定制等。
技术介绍
目前土地监测行业中进行实地调查的方法是：通过举报信息、遥感影像数据分析等方式发现疑似违法、违规用地，监测人员拿着相关纸质的土地利用现状图、影像图、批地文件，到现场对违规用地利用皮尺、全站仪等设备，现场丈量，数据记录方式主要是手工绘制草图和简要标注相关的土地属性。然后根据具体违法情况，直接现场处理，或者将取证结果带回内业立案处理。上述方法存在的缺点是：(1)需要准备、携带多种纸质图件，给实地巡察作业带来了诸多不便；手持各种纸图、数据资料到外业，携带不方便、易破损；(2)遥感监测手段目前只对部分城市进行了监测，不能满足我国广大村镇地区的需求；每年监测一次，实时性较差；受气候、自然条件影响较大，对山区、多雨雾地区不太适用；分辨率不高，成图精度难以满足发达地区村镇土地监测的要求；(3)成本较高，人员技术要求较高；用皮尺测量不能绝对定位，测量地物拐点时需要有参照物，外业人员要求有良好的测量专业知识；(4)以手工作业为主，耗时长、速度慢、步骤多、工序复杂、数据质量不高，测量违法用地位置、面积、形状劳动强度大；(5)现场不能实时对疑似用地进行定性、定量分析，及时输出实地执法成果，作业周期长；(6)内业不能实时掌握外业土地监测情况，不利于精细管理；(7)内业数据计算、统计、整理工作量大，形成系统性资料困难；土地监测数据共享性差；(8)外业工作周期长，内业统计工作量大，易出错，不直观，从监测到违法用地到立案执法周期较长，难以及时把违法用地现象消灭在萌芽状态。近年来，也出现了一些土地调查新技术，如利用便携式设备信息采集技术、高精度网络定位技术等等，但是上述技术存在的问题是：(1)上述新技术进行高精度定位均建立在所调查地区覆盖VRS网络及GPRS网络的前提下，而我国大部分村镇还没有覆盖VRS网络甚至GPRS网络，但是我国赖以生存的物质基础——基本农田在农村，各种违法用地势头必须加以有效遏制，守住我国人民赖以生存的18亿亩耕地的目标才能得到有效保证；(2)上述技术中部分还需要使用全站仪配合高精度定位，操作复杂，但是村镇基层土地监测人员往往并不具备很深的测绘背景，难以掌握；(2)上述技术和设备等并不是针对村镇土地监测业务而设计的，不能满足土地监测一些特有需求，如拍照、摄像取证并与地物超级链接、导航、处理底图上存在而实际不存在的地物等等；(3)上述技术大多只提供了基本的外业数据采集功能，而对内业数据，多用市场上已有的GIS软件进行处理，并没有给出具有针对性的功能更加完善的内业数据处理系统和方法。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于土地监测的电子信息化系统及其方法，本专利技术的技术方案是：一种用于土地监测的电子信息化系统及其方法，其特征是设有：-->(1)用于全球卫星定位的GNSS网络；(2)外业数据采集系统：以下三种情况任设一种①在需要高精度RTD、RTK定位且有VRS网络覆盖的场合，设有GPS接收机及天线一套，其中GPS接收机类型包括含有伪距、载波相位输出的单频接收机、L1和L2波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，启动移动通信网络GPRS功能，与远程基站控制中心服务器建立网络连接，利用移动通信网络的双向数据链路进行双向数据通信，实时上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来自远程控制中心服务器的GPS差分改正信息，实现GPS的实时网络高精度差分定位；②在需要高精度RTD、RTK定位，但无VRS网络覆盖的场合：设有GPS接收机及天线二套，一套用于临时基站、另一套用于流动站，其中GPS接收机类型包括含有伪距、载波相位输出的单频接收机、L1和L2波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；电台一部，用于临时基站和流动站的数据通讯；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，将其中的一台设置为基站，另外一台设置为流动站，利用电台无线通讯进行双向通信，由流动站实时向基站上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来基站的差分改正信息，实现GPS的实时高精度差分定位；③无需高精度定位的场合：设有手持一体机一个，该一体机内置GPS接收机及天线，且内置操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑；利用外业数据采集软件通过串口连接手持一体机内置的GPS接收机，读取和解析GPS信号，实现GPS实时单点定位；(3)内业数据处理系统：服务器端：安装Microsoft Internet信息服务器、.NET Framework 3.0、MSSqlServer2000 sp4、Microsoft Enterprise Instrumentation、SuperMap Objects、DirectX、SuperMapIS.NET，且安装有土地监测内业数据处理软件的计算机一台；客户端：一台连接到Internet的普通计算机即可；上述内业数据处理系统的客户端通过Internet访问服务器端的内业数据处理软件，下载地图数据，同时将所制作的工作列表、属性模板和裁剪后的工作底图通过数据线传输至外业数据采集系统的掌上电脑中，利用掌上电脑的外业软件显示底图，并通过工作列表进行导航到达监测现场；在监测现场，通过卫星定位接收机接收GPS网络的载波、伪距信号及导航电文，在需要高精度定位的场合，通过GPRS网络或电台接收来自VRS网络或移动基站的差分改正信息；并且将卫星定位点实时显示在掌上电脑上，同时在掌上电脑上采点成图、录入属性、拍照取证；外业工作完成后，通过数据线将监测成果上传至内业数据处理系统的客户端，再通过Internet将数据上传至服务器端的内业数据处理软件以更新数据库，并进行数据分析、组合查询、生成报表；应用上述系统用于土地监测的电子信息化方法，其特征是按以下步骤：(1)用内业数据处理系统进行工作资料的制作和导入：在内业数据处理系统的客户端-->通过Internet访问服务器端的内业软件，下载地图数据，制作外业监测底图，包括土地利用现状图、土地利用规划红线图、土地监测底图和其它格式的矢量底图，以及压缩的航拍图、遥感图和纸质图件扫描的光栅图，制作外业工作列表，定制属性模板，将上述数据通过数据线导入外业数据采集系统的掌上电脑中；外业数据采集系统的外业软件利用空间坐标坐标转换技术、空间索引技术，对其进行读取、显示、控制和切换；(2)用外业数据采集系统进行差分设置和连接：以下三种任取其一方案A——在需要实时网络高精度差分定位的场合，利用外业数据采集软件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于土地监测的电子信息化系统，其特征是设有：　（１）用于全球卫星定位的ＧＮＳＳ网络；　（２）外业数据采集系统：以下三种情况任设一种　①在需要高精度ＲＴＤ、ＲＴＫ定位且有ＶＲＳ网络覆盖的场合，设有ＧＰＳ接收机及天线一套， 其中ＧＰＳ接收机类型包括含有伪距、载波相位输出的单频接收机、Ｌ１和Ｌ２波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｍｏｂｉｌｅ　５．０及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，启动移动通信网络ＧＰＲＳ功能，与远程基站控制中心服务器建立网络连接，利用移动通信网络的双向数据链路进行双向数据通信，实时上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来自远程控制中心服务器的ＧＰＳ差分改正信息，实现ＧＰＳ的实时网络高精度差分定位；　②在需要高精度ＲＴＤ、ＲＴＫ定位，但无ＶＲＳ网络覆盖的场合：设有ＧＰＳ接收机及天线二套，一套用于临时基站、另一套用于流动站，其中ＧＰＳ接收机类型包括含有伪距、载波相位 输出的单频接收机、Ｌ１和Ｌ２波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｍｏｂｉｌｅ　５．０及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；电台一部，用于临时基站和流动站的数据通讯；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，将其中的一台设置为基站，另外一台设置为流动站，利用电台无线通讯进行双向通信，由流动站实时向基站上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来基站的差分改正信息，实现ＧＰＳ的实时高精度差分定位；　③无需高精度定位的场合：设有手持一体机一个，该一体机内置ＧＰＳ接收机及天线，且内置操作系统为Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｍｏｂｉｌｅ　５．０及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑；利用外业数据采集软件通过串 口连接手持一体机内置的ＧＰＳ接收机，读取和解析ＧＰＳ信号，实现ＧＰＳ实时单点定位；　（３）内业数据处理系统：　服务器端：安装Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ信息服务器、．ＮＥＴ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　３．０、ＭＳＳｑｌＳｅｒｖ ｅｒ２０００　ｓｐ４、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ、ＳｕｐｅｒＭａｐ　Ｏｂｊｅｃｔ...

【技术特征摘要】
1、一种用于土地监测的电子信息化系统，其特征是设有：(1)用于全球卫星定位的GNSS网络；(2)外业数据采集系统：以下三种情况任设一种①在需要高精度RTD、RTK定位且有VRS网络覆盖的场合，设有GPS接收机及天线一套，其中GPS接收机类型包括含有伪距、载波相位输出的单频接收机、L1和L2波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，启动移动通信网络GPRS功能，与远程基站控制中心服务器建立网络连接，利用移动通信网络的双向数据链路进行双向数据通信，实时上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来自远程控制中心服务器的GPS差分改正信息，实现GPS的实时网络高精度差分定位；②在需要高精度RTD、RTK定位，但无VRS网络覆盖的场合：设有GPS接收机及天线二套，一套用于临时基站、另一套用于流动站，其中GPS接收机类型包括含有伪距、载波相位输出的单频接收机、L1和L2波段双频接收机及其他形式具有接收卫星信号、进行移动通讯和存储数据的卫星定位接收机；设有操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑一个；电台一部，用于临时基站和流动站的数据通讯；利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，将其中的一台设置为基站，另外一台设置为流动站，利用电台无线通讯进行双向通信，由流动站实时向基站上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来基站的差分改正信息，实现GPS的实时高精度差分定位；③无需高精度定位的场合：设有手持一体机一个，该一体机内置GPS接收机及天线，且内置操作系统为Windows Mobile 5.0及以上版本、有摄像头且安装有土地监测外业数据采集软件的掌上电脑；利用外业数据采集软件通过串口连接手持一体机内置的GPS接收机，读取和解析GPS信号，实现GPS实时单点定位；(3)内业数据处理系统：服务器端：安装Microsoft Internet信息服务器、.NET Framework 3.0、MSSqlServer2000 sp4、Microsoft Enterprise Instrumentation、SuperMap Objects、DirectX、SuperMapIS.NET，且安装有土地监测内业数据处理软件的计算机一台；客户端：一台连接到Internet的普通计算机即可；上述内业数据处理系统的客户端通过Internet访问服务器端的内业数据处理软件，下载地图数据，同时将所制作的工作列表、属性模板和裁剪后的工作底图通过数据线传输至外业数据采集系统的掌上电脑中，利用掌上电脑的外业软件显示底图，并通过工作列表进行导航到达监测现场；在监测现场，通过卫星定位接收机接收GPS网络的载波、伪距信号及导航电文，在需要高精度定位的场合，通过GPRS网络或电台接收来自VRS网络或移动基站的差分改正信息；并且将卫星定位点实时显示在掌上电脑上，同时在掌上电脑上采点成图、录入属性、拍照取证；外业工作完成后，通过数据线将监测成果上传至内业数据处理系统的客户端，再通过Internet将数据上传至服务器端的内业数据处理软件以更新数据库，并进行数据分析、组合查询、生成报表。2、应用权利要求1所述系统用于土地监测的电子信息化方法，其特征是按以下步骤：(1)用内业数据处理系统进行工作资料的制作和导入：在内业数据处理系统的客户端通过Internet访问服务器端的内业软件，下载地图数据，制作外业监测底图，包括土地利用现状图、土地利用规划红线图、土地监测底图和其它格式的矢量底图，以及压缩的航拍图、遥感图和纸质图件扫描的光栅图，制作外业工作列表，定制属性模板，将上述数据通过数据线导入外业数据采集系统的掌上电脑中；外业数据采集系统的外业软件利用空间坐标坐标转换技术、空间索引技术，对其进行读取、显示、控制和切换；(2)用外业数据采集系统进行差分设置和连接：以下三种任取其一方案A——在需要实时网络高精度差分定位的场合，利用外业数据采集软件通过蓝牙连接接收机，启动移动通信网络GPRS功能，与远程基站控制中心服务器建立网络连接，利用移动通信网络的双向数据链路进行双向数据通信，实时上传移动端用户的坐标位置等信息并接收来自远程控制中心服务器的GPS差分改正信息，实现GPS的实时网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆，于冠男，于先文，方鹏程，张寅，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]