1地块测量方法
农村土地承包经营地块现场测量方法主要有常规测绘仪器测量、GPS－ＲTK测量、移动GIS测量和遥感勾绘测量等。
1．1常规测绘仪器测量
目前，应用于地块测量中的测绘仪器主要有皮尺、经纬仪及全站仪等。中国绝大多数农村基本采用以小队或小组为单位、利用皮尺测量每个农户的土地承包经营确权范围(俗称农村分地)。这是一种农户自组织行为，主要利用简单的测量工具和经验知识来估算地块面积。该方法的缺点在于测量精度低，人为干预性强。但由于大部分农村地块比较零碎、边界错综复杂，地形起伏变化较大，这种测量方法符合中国基层农村的现状，在一定时期内还将占据主导地位。以三角板、半圆仪和皮尺为主的图版作业，由于操作复杂，费时费力，基本不适合农村地块测量。经纬仪在农村地块测量中应用较少，而全站仪测量精度高、操作简单、数据处理精确，在农村地块测量中得到了较好的应用，其缺点是测量时限制因素较多(比如，要求测站点与被测的地物点之间通视，测量距离短)，因此，一般适用于1km以内的测量作业。
1．2GPS－ＲTK测量
全球定位系统GPS可以实现全天候、连续性和实时性的导航定位;ＲTK是以载波相位观测量为依据的实时差分GPS测量，能够提供测量点在指定坐标系中精密的三维坐标。传统GPS测量使用多台GPS接收机长时间接受GPS信号，之后进行相应的内业处理来获取测量点坐标，这种作业方式需要多台仪器多人同时观测，费时费力，成本较高;ＲTK测量只需把一台GPS接收机架设在已知坐标的控制点上，并不断发射无线电信号，另一台GPS接收机就可以即时接受基站的信号，并和其构成一条基线，从而进行实时观测，这种作业方式测量速度快，精度能达到厘米级，成本较低。然而，当GPS－ＲTK测量信号受到电线、水体、山体或树木等物体的干扰时，数据精度会大大降低。
1．3移动GIS测量
移动GIS是一种应用服务系统，可集成定位技术，用于实时确定目标的当前位置和相关信息，可以嵌入到不同的移动终端上，如手机、掌上电脑、车载终端等，适合于不同形式的各种用户使用［13－15］。图1是北京市农林科学院针对北京郊区土地经营现状和承包管理特点，利用嵌入式GIS技术研发的郊区地块信息采集机(PDA)。它是3S技术的集成产品，是一个典型的移动GIS［16］。PDA利用GPS的定位、导航和GIS的一般数字地图操作功能，通过地理位置的变化实现野外地块和遥感影像的实时联动，对地块信息进行实时采集与更新。移动GIS可以提高农村地块测量的质量和效率，简化操作流程，使复杂的现场测量工作变得更高效、更主动。但它同GPS－ＲTK测量方法一样，容易受到GPS信号质量的控制。1．4遥感勾绘测量遥感勾绘测量是指利用遥感或GIS软件(如ArcMap)，在数字正射影像图、土地利用现状图、农村地籍图、地块边缘提取图和调查合同地块矢量图等图层的辅助下，由指界人根据农村土地承包合同和遥感影像纹理、位置、大小、色调、及形状等特征指认判读合同地块界址点，专业技术人员根据判读结果在遥感图像上勾绘地块边界，形成具有经营权属合同类型、经营现状等属性拓扑关系明确的空间地块斑块。该方法操作简单快速，但判读结果容易受到遥感图像空间分辨率、指界人的先验知识和对研究区的熟悉程度、地块边界的复杂程度等因素的影响。
2应用示范
2．1材料与方法
采用2010年9月22日WorldView－2影像数据产品。该数据经过几何纠正、正射校正、数据融合等处理，空间分辨率为0．5m。PDA的定位精度为亚米级，在北京市昌平区马池口镇的试验应用结果表明，PDA定位精度可以达到60cm左右，满足地块采集要求。土地承包经营权登记试点要求把承包地块、面积、合同及证书落实到户，标明承包地块的空间位置。大庙峪村地块主要分为两部分，一部分位于村前平坦地区，地块相对比较规整，基本为水浇地;另一部分位于村后小山坡上，地势起伏较大，地块相对比较零碎，多为果园。常规测绘仪器(皮尺、经纬仪等)显然无法满足要求;全站仪测量容易受到果园的影响，其通视条件无法保证;GPS－ＲTK测量、移动GIS测量、遥感勾绘测量方法可行，但单纯采用某种方式，无法精确测量所有地块。多种技术的综合应用与有效集成能够取长补短。为此，针对大庙峪村的实际情况和现有数据及资料情况，同时在考虑成本与花费的前提下，采用WorldView－2影像室内遥感勾绘，移动GIS－PDA室外实地核查相结合的测量方法;对于小部分GPS信号不稳定或受到干扰的地块，采用传统的测量手段来辅助完成。这种作业方式充分考虑了研究区的实际情况和各种地块现场测量方法的优劣，形成了一套针对大庙峪村土地承包经营地块测量的技术方法体系。
2．2结果与分析
以大庙峪村村前平坦地区的“菜园子地块”为例作简要说明。该区域土地经营权属合同包括确权的确地合同和未确权的大户承包合同两种类型。由于土地承包经营权登记试点要求确权，为此只考虑将土地分包到户的确地合同地块。室内遥感勾绘主要是利用ArcMap软件，在WorldView－2图像上进行，由大庙峪村指界人(分地责任人)指认判读合同地块界址点，专业技术人员在遥感图像上勾绘地块边界(图3)。室外移动GIS－PDA测量在现场进行，测量者走到指界人指认的地块界址点，利用GPS定位获取坐标点生成地块边界(图4，World-View－2影像作为工作底图供参照)。图3和图4中地块从西向东依次顺序编码，不同编码地块代表不同农户。利用相对误差方法对上述测量精度进行评价。具体计算公式为P=1－X－TT×100%，(1)式中:P为测量精度;X为测量值;T为真实值(指政府发布、农民认可的分地合同数据)。分地合同是分地责任人或小组在丈量了全村土地面积后根据人口进行平均分配，并征求农户认可后签订的合同。大庙峪村分地合同面积测量方法是先将地块大致划分成一系列形状相对规则的四边形或三角形，用皮尺丈量出各边长度，绘制地块形状草图，排除田坎(≥60cm)和公共沟渠(宽度2m左右)后，再计算出地块面积。该计算方式和结果得到了大庙峪村全体村民的接受和认可，签订分地合同后逐级上报各级政府相关部门。以该分地合同面积为真实值，对室内遥感勾绘测量和室外PDA测量结果进行精度评价。结合图表分析说明如下:1)采用遥感勾绘和PDA测量得到的面积均比农村分地合同面积要大，这是由于测量结果未排除部分沟渠或田坎。2)在进行最终面积确权时，测量结果需要扣除公共沟渠和宽度大于60cm的田坎面积。“地块4”遥感勾绘和PDA测量精度都较低，这是由于在“地块4”中存在一条公共沟渠，长度约为78．3m，宽度2m左右。扣除该沟渠面积0．016hm2后，遥感勾绘测量精度达到89．4%，PDA测量精度达到98．5%。3)从表1可以看出，PDA测量精度要高于遥感勾绘测量精度。这是由于遥感勾绘人为干预性较强。4)遥感勾绘测量需要的时间为15min左右，PDA野外实测需要45min左右。建议在满足精度要求的前提下，尽量减少作业时间和费用，节约成本。
3讨论
农村土地承包经营地块现场测量还应该注意目的和用途、精度与成本、数据库建设与更新以及应用推广等问题。
1)目的和用途。
由于目的和用途不同，中国现行的农村土地承包确权(农村分地)与土地测量是不同的。农村分地基于传统简单的测量仪器还是以分地责任人的经验估算为主，但考虑到不同的地块质量和零碎程度，相同合同面积分到的实际地块面积或许存在很大差距，这种方式精度较差，但它符合中国基层农村现状，可以被农户接受。然而，土地测量的精度还是要严格控制，农村分地中的这种估算模式不可能长期存在。伴随着农村土地经营信息化水平的提高，土地集约利用和土地流转日益活跃，需要精确的地块空间信息。传统农村分地模式面临着巨大挑战，因此，在农村地块测量中应该综合考虑地块的质量、破碎程度、距离、交通、地势和用途等各个因素，合理选取测量的最佳尺度和标准。
2)精度与成本。
农村土地承包经营地块测量不仅要保证精度，还应该考虑成本。不同的测量方法各有利弊，应该针对研究区的实际情况，合理选取作业模式。实际作业时，在满足精度的前提下，应该尽量减少作业时间和费用，注意节约成本。
3)数据库建设与更新。
在地块测量前应该考虑不同测量方法对后期数据库建设与更新的影响。野外采集与室内数据库建设必须统一，还要保证数据库建成以后数据更新与维护的效率和成本。常规测绘仪器测量、GPS－ＲTK测量、单一的移动GIS测量，野外采集和相应内业处理工作需要花费大量的时间，数据更新速度较慢，但精度较高，比较适合小区域尺度的地块测量;航空影像图解勾绘测量、遥感勾绘与移动GIS测量，数据采集与更新速度快，工作效率高，比较适合于大区域尺度的地块测量。
4)应用推广。
开展应用推广时，不能机械照搬某一区域的技术方法体系，应该因地制宜，根据实际应用需求综合考虑研究目的、研究尺度、数据类型、仪器设备及方法的可操作性等因素，选取适宜的测量方法和作业模式，尤其在多部门合作时，还应该处理好数据安全与开放共享的矛盾。
4结论
1)以3S技术为核心的现代信息技术是解决农村土地承包经营地块现场测量工作的最有效手段。
农村土地承包经营地块现场测量必须采用多项技术整合与集成创新的思路，多种技术的综合应用与有效集成能够取长补短，提出研究区的最佳测量方案。
2)农村土地承包经营地块测量不仅应该综合考虑工作目的、测量尺度、数据类型、仪器设备、方法的可操作性等因素，而且还应该注意测量用途、精度与成本、数据库建设与更新、应用推广等问题。
3)应用示范研究表明，该研究成果能为目前中国正在开展的农村土地承包经营权登记工作提供可供参考的技术方法和作业模式，也为农村土地资源管理决策的信息化发展提供参考。
作者：董士伟 孙丹峰 张微微 李红 周连第 单位：北京市农林科学院农业综合发展研究所 中国农业大学资源与环境学院
