天空地一體化土地數據獲取系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及遙感數據、無人機遙感、GPS/PDA、土地調查巡查車、土地數據獲取,特別是涉及天空地一體化土地數據獲取系統和方法。
【背景技術】
[0002]全面、及時、準確地掌握土地信息是嚴格土地管理、集約節約用地、保護耕地、編制土地利用規劃,以及參與宏觀調控的基礎,是土地管理“保護資源、保障發展、維護權益、月艮務社會”的前提。第二次全國土地調查(以下簡稱“二調”)基本摸清了我國土地的類型、數量、分布、權屬和利用狀況,如何保持“二調”數據成果的現勢性已成為當前不容回避的問題。2009年國土資源部啟動了全國“一張圖”工程建設,通過多元數據整合進一步提升土地基礎數據對土地管理、公共服務、社會發展的支撐與保障能力,這對土地信息獲取、數據更新技術的時效性、準確性、全面性提出了更高的要求。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》明確要突破“城鎮化動態監測”、“土地節約利用與管護”、“城鎮區域規劃與動態監測”等核心關鍵技術。國家“十二五”科技工作正在統籌規劃,如何加強“十二五”國土資源領域科技創新得到高度重視,國土資源部部長徐紹史提出要加強土地動態監測,進一步開發和完善監測系統等六個方面的科技創新引領與推動。科技部部長萬鋼肯定了國土資源科技工作取得的成績,并表示國家“十二五”科技規劃將充分考慮國土資源工作對科學技術的重大需求,指出雙方應加強項目、人才和基地建設方面的銜接,共同破解難題。
[0003]目前土地利用信息可以通過多種途徑進行的獲取,但數據獲取的速度、數據的質量以及對環境的適應性是不同的,各有利弊。第一種方式是基于地面的人工外業、內業結合的測量方式。全站儀、GPS、土地巡查車等儀器的普及,大大提高了數據采集的精度和效率,然而,與數據信息需求相比,該方法表現出了數據生產成本高、勞動強度大的缺陷,并且工作人員受到外界干擾或者自然條件的限制“不能去、不讓去、去不了”,從而難以獲取數據;第二種方式是衛星遙感與航空攝影測量,這種方式采用航空手段獲取地表信息,適用于大面積數據獲取、以及受到外界干擾地區數據獲取的有效手段,該方式得到了廣泛應用。從航天飛機到再到飛機、氣球、無人機等空中平臺,通過安裝在這些空中平臺上的傳感器,從空中對地物實施層次、不同分辨率的觀測,快速獲取地表空間位鉻信息。然而受數據獲取方式的限制,地物細節信息的獲取存在一定困難,同時成本較高,并且在某些情況下存在精度不足、判讀等缺點。土地利用變化快,使得土地利用監管信息獲取必須快速更新,方可具備全面、準確等實用特征,而這些恰恰是上述兩種方式難以勝任的。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足,本發明提供了天空地一體化土地數據獲取系統和方法,集成了衛星遙感、無人機低空遙感、GPS/PDA、土地巡查車等調查手段,形成了一體化土地數據獲取、存儲、處理和顯示系統,滿足1:10000、1:2000 土地現勢信息快速、準確獲取的天空地一體化的土地調查需求。
[0005]為解決上述技術問題,本發明采用的一個技術方案是:提供一種天空地一體化土地數據獲取系統,包括空中數據采集系統、地面數據采集系統和數據存儲、處理與顯示系統;
所述空中數據采集系統包括無人機遙感模塊、飛控系統、第一通訊模塊和空中數據采集系統電源;所述無人機遙感模塊在飛控系統的控制下獲取土地數據,然后通過所述第一通訊模塊傳輸到所述數據存儲、處理與顯示系統;
所述地面數據采集系統包括全站儀、GPS/PDA、音視頻模塊、第二通訊模塊和地面數據采集系統電源;根據不同業務的需求,選擇所述全站儀、GPS/PDA或者音視頻模塊獲取數據,然后通過所述第二通訊模塊傳輸到所述數據存儲、處理與顯示系統;
所述數據存儲、處理與顯示系統包括數據存儲模塊、顯示模塊、數據處理模塊、第三通訊模塊和數據存儲、處理與顯示系統電源;所述數據處理模塊首先對數據存儲模塊的數據進行集成整理和處理,將處理后的數據存儲到數據存儲模塊并發給顯示模塊顯示。
[0006]在本發明一個較佳實施例中,所述的空中數據采集系統、地面數據采集系統和數據存儲、處理與顯示系統集成在同一輛土地調查巡查車上,形成一體化的系統。
[0007]在本發明一個較佳實施例中,所述的數據存儲模塊包括衛星遙感數據存儲、無人機遙感數據存儲、GPS/PDA (矢量、屬性)數據存儲、音視頻數據存儲、土地利用現狀數據存儲、土地規劃數據存儲、城鎮地籍數據存儲、基礎地理數據存儲、批供用補查數據存儲,形成一體化的數據存儲系統。
[0008]在本發明一個較佳實施例中,所述的數據處理模塊包括天空地數據的集成、天空地數據的業務現場處理、GPS/PDA 土地調查大容量矢量和遙感影像底圖預處理、空間分析分布式服務、GPS/PDA協同調查,形成一體化的數據處理系統。
[0009]在本發明一個較佳實施例中,所述的飛控系統采用MEMS器件。
[0010]在本發明一個較佳實施例中,所述的土地利用現狀信息和土地違法線索信息的獲取具體包括:
土地調查模式、年度衛片執法模式和可疑目標核查模式。
[0011]為解決上述技術問題,本發明采用的另一個技術方案是:提供一種天空地一體化土地數據獲取方法,完成土地利用現狀信息和土地違法線索信息的獲取,具體包括:土地調查模式、年度衛片執法模式和可疑目標核查模式;
所述的土地調查模式包括以下步驟:
步驟一、無人機空中獲取遙感數據;
步驟二、巡查車導航到布控點,利用GPS和全站儀布控;
步驟三、在巡查車內利用數據處理模塊快拼成D0M/DEM ;
步驟四、和車內的歷史遙感或土地利用現狀對比,形成土地利用現狀數據;
步驟五、如發現可疑違法線索,利用音視頻模塊和室內聯動,進行查處。
[0012]在本發明一個較佳實施例中,所述的年度衛片執法模式包括以下步驟:
步驟1、內業下發可疑圖斑;
步驟2、巡查車利用可疑圖斑導航到可疑點;
步驟3、利用GPS/PDA進行實地核查;
步驟4、判斷是否合法; 步驟5、如果合法,則變更數據后入庫上圖;如果不合法就立案查處。
[0013]在本發明一個較佳實施例中,所述的可疑目標核查模式包括以下步驟:
步驟A、通過舉報、媒體曝光、信訪等途徑獲得可疑目標;
步驟B、巡查車導航到可疑目標附近;
步驟C、根據可疑目標的類型,采用不同方法;
步驟C1、如果可疑目標是農田,巡查車移動過程中車頂攝像頭獲取道路兩側視頻,車內計算機依據GPS定位信息判斷當前位置兩側是否是基本農田,如果監測出建筑物就自動報馨.1=1 ,
步驟C2、如果可疑目標能實地核查,就采用GPS/PDA實地核查;
步驟C3、如果可以目標不能實地核查,就采用無人機獲取遙感數據;
步驟D、和車內的歷史數據進行比對,確定可疑用地詳細數據。
[0014]本發明的有益效果是:本發明天空地一體化土地數據獲取系統和方法,采用低空無人遙感、GPS/PDA、近景等天空地采集硬件設備集成一體化;多種數據采集與處理的軟件一體化集成;遙感、土地利用現狀、規劃等支撐數據一體化集成;實現土地現勢信息(土地利用現狀和土地利用違法線索)全覆蓋快速獲取。
【附圖說明】
[0015]圖1為天空地一體化土地數據獲取系統的結構示意圖。
[0016]圖2為土地調查模式流程圖。
[0017]圖3為年度衛片執法模式流程圖。
[0018]圖4為可疑目標核查模式流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述,以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解,從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0020]如圖1所示,天空地一體化土地數據獲取方法,包括空中數據采集系統1、地面數據采集系統2和數據存儲、處理與顯示系統3,三個系統集成在同一輛土地調查巡查車上。
[0021]空中數據采集系統1包括無人機遙感模塊4、飛控系統5、第一通訊模塊6和空中數據采集系統電源7。
[0022]無人機遙感模塊4在飛控系統5的控制下獲取土地數據,然后通過第一通訊模塊6傳輸到數據存儲、處理與顯示系統3。
[0023]地面數據采集系統2包括全站儀8、GPS/PDA9、音視頻模塊10、通訊模塊11和地面數據采集系統電源12。
[0024]根據不同業務的需求,選擇全站儀8