摘要

當(dāng)前土地利用邊界測量過程中容易受到儀器和人為因素的干擾，導(dǎo)致測量均方根誤差（RMSE）較大，為此提出基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）技術(shù)的土地利用邊界測量方法。通過無人機(jī)設(shè)備和衛(wèi)星設(shè)備對目標(biāo)土地區(qū)域進(jìn)行微波遙感探測獲取大量GNSS反射信號。運(yùn)用小波分析算法計(jì)算GNSS監(jiān)測信號的一階導(dǎo)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)原始信號中的粗差剔除，并對粗差剔除后的信號展開廣義延拓插補(bǔ)處理，補(bǔ)充GNSS監(jiān)測時間序列中的缺失數(shù)據(jù)。將預(yù)處理后的GNSS數(shù)據(jù)輸入構(gòu)建反向傳播（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型中，自動識別出目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的土地利用類型，提取某一類型土地的邊界點(diǎn)，完成邊界長度和內(nèi)部面積等土地利用邊界的測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法的土地利用邊界測量結(jié)果RMSE值不超過0.8，滿足土地利用邊界的測量要求。

引用

[1] 廖偉文. 基于GNSS技術(shù)的土地利用邊界測量[J]. 北京測繪, 2025, 39 (05): 689-695.

引言

本文將GNSS技術(shù)應(yīng)用到土地資源管理過程中，開發(fā)出一種新型土地利用邊界測量方法。GNSS技術(shù)通過接收多顆衛(wèi)星的信號，能夠?qū)崟r計(jì)算出接收器在全球范圍內(nèi)的精確位置，其定位精度可達(dá)亞米級甚至更高，確保了土地利用邊界測量的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，該技術(shù)不受天氣和時間的限制，即使在惡劣天氣條件下也能保持正常工作，大大提高了測量的靈活性和效率。此外，GNSS技術(shù)還具備高實(shí)時性，能夠?qū)崟r獲取和更新定位數(shù)據(jù)，減少了誤差的積累，提高了測量結(jié)果的時效性。在數(shù)據(jù)處理方面，GNSS技術(shù)能夠自動采集和處理定位數(shù)據(jù)，降低了人力資源的投入，提高了工作效率。更重要的是，該技術(shù)具有全球覆蓋性，能夠在全球范圍內(nèi)進(jìn)行土地利用邊界的測量和定位導(dǎo)航，為土地資源的保護(hù)和開發(fā)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。最后，GNSS技術(shù)還易于與其他技術(shù)，如地理信息系統(tǒng)（geographic information system,GIS）等進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速更新和共享，為土地資源的規(guī)劃和管理提供了更加全面、準(zhǔn)確和高效的信息支持。該方法有利于輔助完成高質(zhì)量的土地勘測定界工作。

主要圖表

圖1 基于GNSS技術(shù)的地面信號反射示意圖

圖2 單元域和延拓域

圖3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖4 地表基站示意圖

圖5 土地勘測GNSS結(jié)果

圖6 GNSS數(shù)據(jù)粗差處理前后對比圖

表1 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

圖7 土地利用邊界勾畫結(jié)果

表2 土地利用邊界測量結(jié)果

圖8 不同方法測量結(jié)果RMSE值對比

結(jié)束語

提出了一種基于GNSS技術(shù)的土地利用邊界測量方法，該方法結(jié)合了無人機(jī)設(shè)備與衛(wèi)星設(shè)備的微波遙感探測技術(shù)，以獲取目標(biāo)土地區(qū)域的大量GNSS反射信號。通過對這些信號進(jìn)行預(yù)處理，包括利用小波分析算法計(jì)算一階導(dǎo)數(shù)來剔除原始信號中的粗差，并對剔除后的信號進(jìn)行廣義延拓插補(bǔ)處理以補(bǔ)充缺失數(shù)據(jù)，提高了GNSS數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。進(jìn)一步地，將預(yù)處理后的GNSS數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)建的反向傳播BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型中，該模型能夠自動識別目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的土地利用類型，并準(zhǔn)確提取出特定類型土地的邊界點(diǎn)。基于此，完成土地利用邊界的測量，包括邊界長度和內(nèi)部面積等關(guān)鍵參數(shù)的確定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法所得到的土地利用邊界測量結(jié)果的均方根誤差RMSE值不超過0.8，這一精度水平滿足了土地利用邊界的測量要求。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于優(yōu)化土地資源管理，提升城市規(guī)劃的科學(xué)性，而且能夠?yàn)橥苿訙y繪行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。

來源：測繪學(xué)術(shù)資訊