國土資源部土地實地調查監測技術重點實驗室

針對我國常規土地調查監測技術難以提供實時、準確、數字化土地基礎信息的現狀，面向我國嚴格土地管理的現實需求，提升土地利用現狀實地調查、地籍調查、土地利用監管和土地監測定位基礎設施技術水平，開發土地利用實地調查技術，創新地籍調查技術，發展土地快速巡查技術，滿足我國不同類型（土地利用現狀調查、城鎮地籍調查）、不同比例尺（1：500、1：1000、1：2000、1：10000）、不同性質（全面更新調查、實時變更調查）的方便、快捷、適用的數字化土地實時調查監測理論技術，形成符合我國國情的土地利用調查監測的技術理論體系，推動土地調查監測科研成果的工程化，建設我國土地調查監測基礎理論研究、關鍵技術研發、產品試驗驗證和專業人才培養的基地。

1.土地調查監測GNSS定位地面增強技術系統

在“十一五”國家科技支撐計劃的支持下，東南大學歷時5年研發，建立了規模化多基站高精度GPS地面增強數學模型，創新衛星信號連續跟蹤、遠程遙控操作、網路通訊和數據存儲一體化的集成技術，研製出土地調查監測GPS基站專用裝備，攻克多基站專用網路實時數據傳輸與技術，開發出GPS地面增強系統中心控制與實時處理軟體。通過軟硬體集成，形成了國內首套完全自主的工程化GPS地面增強系統，從而打破了歐美在該領域的長期技術壟斷。系統整網初始化時間60秒，組網基站間距可以到50-80km，可為覆蓋區域內的外業調查終端提供實時厘米級至亞米級的定位服務，經國家測繪局對在天津全域的實際運行系統所給出的鑒定，該系統達到國際先進水平。成果已累計申請國家專利21項，授權6項，主要軟硬體產品通過權威部門檢測，已投入工業化生產。

成果已在天津、長沙、青島、重慶和江蘇五省市推廣應用，新建CORS站27個，兼容57個，有效覆蓋國土面積約20萬平方公里，是目前國內唯一個能夠投入工程化實際應用的CORS系統。

2.GPS/PDA土地調查一體機設備

設計了面向雙頻GPS/PDA 一體機的集高精度定位、網路通訊、大容量存儲及快速計算為一體的高度集成的小型化嵌入式硬體平台；提出了基於擴散過程的高維空間數據低維表示理論，並針對現實應用中縣市級海量空間數據表示的需求，實現了在PDA上快速訪問土地利用等空間數據；與無線網路技術結合，遵循NTRIP協議接入VRS/CORS系統，提供高精度的GPS定位結果；通過設計改進的多尺度R*樹空間索引演演算法及適量數據多尺度漸進傳輸模型，實現了海量矢量數據在伺服器端的有效的多尺度組織，且移動GIS端能夠以較高的效率下載和表示各種尺度的空間數據，提高用戶體驗。

該成果通過了國家測繪專用儀器計量站檢測，並採用產學研合作模式，在北京合眾思壯科技股份有限公司建立了1 條單頻一體機生產線、1 條雙頻一體機中試線，單頻米級產品累計銷售達到2387台，銷售額達到7089.39萬元，雙頻厘米級產品已達到48台銷售意向，預計銷售額為400萬元。在福建、江西、遼寧、天津等地建立4 個實驗示範基地，在土地利用現狀調查、地籍調查、督察巡查等國土資源管理業務中取得了良好的實踐效果。2008年，國土資源部在向全國土地系統發出《加強手持GPS/PDA技術在國土資源管理中的應用》的通報中，要求加快配備一體機，全面促進國土資源管理水平的提升。

3.新型慣導與全站儀、GPS集成地籍調查設備

突破了常規地籍測量模式，開發出基於GPS/PDA/TS的超稜鏡地籍測量系統。針對常規地籍測繪方法存在程序複雜、作業周期長、數據錯漏等缺點，提出了基於GPS/PDA/TS的超稜鏡地籍測量新技術，開發出了一套完整的軟、硬體系統；將SINS與GPS深度融合，針對地籍測量特點，開發出用於地籍測量的GPS/SINS高精度組合軟硬體系統。針對常規地籍測量在GPS信號較弱環境中存在的問題，提出了基於GPS/SINS的高精度組合定位地籍測量新方法，利用GPS與SINS的緊組合技術，抑制了慣性系統定位誤差的發散，解決了GPS整周模糊度的快速求解，研製出了用於地籍測量的高精度組合慣性定位系統——基於GPS/SINS城鎮地籍圖根點快速測量及事後數據處理方法；創造性地將光纖陀螺與全站儀組合，提出自抵償式光纖陀螺/全站儀組合技術方法，開發出自抵償式光纖陀螺/全站儀組合定向軟硬體系統。重點突破了基於光纖陀螺的全站儀快速定向技術、光纖陀螺在全站儀上安裝誤差自補償技術研究、完成了光纖陀螺/全站儀組合系統作業模式研究、研製出光纖陀螺/全站儀組合定向樣機及配套軟體。

通過三年的研發、測試，形成了三套具有創新性技術思路的地籍調查軟硬體系統。課題分別在北京、上海各建立了一個地籍新技術示範基地，並開展了示範應用，完成了9個街道的地籍變更調查任務，取得了良好的效果。課題研究成果分別通過了科技部、國土資源部組織的專家組驗收。

4.土地巡查車技術系統

土地巡查車技術系統是面向國家、省、市、縣、鄉五級國土資源管理部門執法監察及國家土地二級督察部門例行督察的實際業務需求，推出集綜合業務辦公、線索發現、內業審核分析、實地巡查核查、快速機動反應、遠程指揮調度等功能於一體的土地執法、督察成套技術解決方案。該技術系統包括土地監管資料庫、土地巡查車載技術裝備、監控指揮中心及執法、督察業務處理系統（車載導航定位子系統、車載土地利用監管業務子系統、車載巡迴督察業務子系統、實地巡查核查子系統和國土資源違法違規用地舉報管理子系統）四個部分，藉助國土資源主管網和網際網路形成覆蓋全國的國土資源執法監察、督察網路體系，實現“執法監察、全國覆蓋、全程監管、科技支撐”的目標，提高國土資源管理水平。

土地巡查導航定位能夠覆蓋執法監察行政轄區，位置匹配誤差小於5米，位置更新率小於2秒，目標檢索、路徑計算時間小於1分鐘。實地巡查核查定位精度滿足土地執法、督察業務的要求，包括厘米級和亞米級。執法、督察業務處理系統，兼容遙感影像數據、土地基礎、業務矢量數據，具備TB級數據分析處理能力。

該成果通過了國土資源部鑒定認為該研究成果整體上達到國際先進水平，在土地調查執法領域達到國內領先水平，並於2010年獲得國土資源科學技術二等獎。自2007年至2011年，在全國國土領域累計裝車70餘台，其中國家土地督察機構49台，深圳市國土與規劃委12台，武漢市國土與規劃局17台，北京市國土資源局3台，蘇州市國土資源局2台，揚州市國土局2台等。該技術的應用提高了土地監管的精準性、靈活性和機動性，較傳統方法外業工作效率提高40%，內業提高工作效率約30%。

5.村鎮大比例尺成圖技術與系統開發

利用現代通訊技術將GPS、全站儀等現有測量儀器設備在PDA平台上進行有機集成，實現了控制測量與碎部測繪一體化以及內外業成圖一體化；基於超圖平台進行整體設計和開發內業圖形編輯系統，具有PDA線划圖導入、內業圖形編輯、自動添加地圖符號、自動繪製等高線、圖形整飾輸出等功能，實現了內業圖件的自動標準化；全面整合GPS定位、常規測量、衛星影像以及無人機遙感等多源數據，優化常規測圖作業流程，建立了內外業一體化以及空天地一體化的快速成圖作業模式及相應的技術規範。

GPS/TS/PDA大比例尺成圖技術系統已在北京、天津示範區以及四川、陝南地震災區進行了示範應用和實際應用。實際應用表明，GPS/TS/PDA新技術系統相對常規技術系統，整體工作效率提高30%以上，也為地形測繪及變更調查提供了一種便捷的方法。

實驗室人員包括專職教師12人（其中教授5人，副教授5人，全部獲得博士學位），博士后5人，專職軟硬體技術開發人員10人，土地調查技術支持與服務人員13人，客座研究人員6名，博士/碩士研究生28人。在這支隊伍中，具有博士學位以上的佔30%（其中具有海外經歷的佔50%）。從年齡結構上看，固定人員中40歲以下26人，佔66%，40-50歲11人，佔28%，50歲以上2人，佔6%。

用3-5年時間，培養國土調查監測領軍人才2-3名、中青年學術骨幹8-10名，爭取引進1名學者，培養或引進2-3名“長江學者獎勵計劃”學者、“國家傑出青年基金獲得者”，建成國內一流的國土實地調查監測科研團隊。

1.農村土地調查監測GNSS地面增強技術系統研製，“十二五”國家科技支撐計劃，2012.01-2015.12

2.村鎮土地現勢信息天空地一體化獲取技術開發，“十二五”國家科技支撐計劃，2012.01-2015.12

3.村鎮空間規劃地理信息衛星快速測高與精確定位技術研究，“十二五”國家科技支撐計劃，2012.01-2015.12

4.用地網路化綜合監管信息平台優化關鍵技術研究，“十二五”國家科技支撐計劃（子課題），2012.01-2015.12

5.城鎮化發展用地實地核查技術研究，國家科技支撐計劃，2013.1-2016.12

6.面向二調資料庫的土地利用變化信息採集與處理技術研究，國土資源部公益性行業科研專項，2011.1.1-2013.6.30

7.承接產業轉移新增建設用地動態監管技術研究，國土資源部公益性行業科研專項，2011.1-2013.12

8.土地監管數據空間位置配准技術研究，國土資源部公益性行業科研專項，2010.08-2012.12

9.地籍快速調查技術研究，國土資源部公益性行業科研專項，2012.01-2014.12

10.《省-市（縣）-鄉鎮三級土地利用全程動態綜合監管技術集成示範》，國土資源部公益性行業科研專項，2012.01-2014.12

11.CORS系統完備性監測理論與方法研究，國家自然科學基金，2011.01-2013.12