在经济发展过程中,我国许多农业用地被占用变为非农业用地,面临着耕地在减少,林地在萎缩,土地在退化,生态在恶化的严峻现实,土地资源部门需要及时准确地掌握城镇和农村用地的变化格局,为农业的可持续发展及农业用地保护政策的制定提供依据。但传统的土地变更测量方法存在难于准确获取变化边界坐标,成图困难且周期长、人为操作随意性大等不足。鉴于此,本文主要以土地利用现状变更调查为具体研究对象,以研制基于全球定位系统应用的简单、方便、快捷、经济、易于使用的在土地变更调查数据采集系统为目标,对GPS在土地变更调查工作中的应用进行深入的研究。 本论文的研究目的是利用正在迅速发展的掌上电脑和卫星定位技术,结合土地利用变更调查数据采集工作的特点,研究开发基于个人数字助理(Personal DigitalAssistant的简称PDA)与全球定位系统接收机(GPS-OEM)集成的嵌入式土地利用变更调查数据采集系统。根据土地变更调查的技术要求该系统包含台式和掌上电脑两部分,掌上电脑部分提供给野外工作者使用,使他们能通过掌上电脑与GPS接收机的结合使用实现测量过程的可视化和智能化;台式机部分则通过与掌上电脑上传的接收数据进行伪距差分解算并将土地利用变更调查数据进行管理。本文的主要研究内容如下: 1、对土地利用变更调查数据采集系统的发展与现状进行系统的综述,讨论了该课题的研究目的和意义,研究分析了土地利用变更调查数据采集系统的发展趋势。 2、介绍了土地利用变更调查的空间定位精度要求及常规空间定位技术,系统研究了GPS相位平滑伪距差分定位技术原理及其数学模型。在此基础上,考虑到GPS观测所受外界环境的影响,提出了一些集成定位模式。 3、通过GPS相位平滑伪距差分定位实验,研究验证该空间定位技术所能达到的精度能满足土地利用变更调查的技术要求。 4、设计了土地利用变更调查的外业数据采集软件、观测数据处理软件以及成果的管理软件。土地利用变更调查外业数据采集模块是在Windows CE操作系统的PDA平台上开发电子手簿程序;观测数据处理软件首先将GPS原始观测数据文件形成标准格式的观测文件,利用Microsoft Visual Basic 6.0研制相位平滑伪距差分软件进行解算;最后利用组件MapX和VB环境编程对土地调查采集的结果进行分析、管理、存储编制了土地利用变更调查实验系统的软件。最后给出了开发实例并进行了技术总结和展望。