河湖劃界測量應用探討

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摘要:河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍劃界是進一步推動河湖長制從“有名”到“有實”轉變的有效措施，由于各縣區河湖及水利工程體量巨大、涉及面廣、歷史遺留問題復雜多樣，該項工作開展難度較大。本文通過梳理分析河湖劃界當前存在的難題，探討利用無人機航測技術和實景三維展示等現代化測繪技術手段解決該難題的可行性，具有一定的參考借鑒意義。

關鍵詞:河長制;河湖劃界;無人機航測;工程測量;實景三維

河湖與水利工程是生態空間的重要組成部分，是水資源保護的重要載體，是服務民生、保障國民經濟和社會發展的重要基礎［1］。近年來，一些河湖和水利工程管理范圍、保護范圍邊界模糊不清，越界侵占河湖和水利工程用地范圍、建筑及垃圾亂占、亂堆和亂建現象時有發生，嚴重影響河湖與水利工程行洪及生態安全［2］。依法依規開展河湖與水利工程管理范圍劃定工作，明確管理界線，設立界樁等保護標志，對河湖等自然生態空間進行統一確權登記，形成歸屬清晰、權責明確、監管有效的自然資源資產產權制度，是深化水利改革、加強水利工程管理的重要內容［3］。河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍劃界是加強和推動生態文明建設的重要舉措。為建立健全河湖管理保護長效機制，加強河湖管理保護，推進生態文明建設，促進河湖長制從“有名”到“有實”轉變，山東省委辦公廳、省政府辦公廳2017年3月印發了《山東省全面實行河長制工作方案》，要求在全省全面實行河長制，建立起省、市、縣、鄉四級河長體系。制定了嚴格的工作目標和時間節點，在劃界工作推動的同時，完備相關確權手續，對具備條件的同步進行確權。2017年6月，山東省水利廳印發了《關于開展河湖管理范圍和保護范圍劃定工作意見》，將河湖與水利工程劃界工作納入河長制考核范疇［4］。

1河湖劃界實際開展過程中存在的難題

(1)工作量大。聊城號稱“江北水城”，河道縱橫交錯、湖泊星羅棋布，水系發達，劃界工作體量巨大［5］。而水利業務通常地形復雜、交通不便、作業難度較大。(2)河湖現狀變化快。在20世紀90年代，聊城市集中開展了一批河道確權，檔案成果資料相對簡單，部分僅有證載面積，缺乏相應的圖紙，在經歷了二三十年耕種和城市化發展之后，部分河道已經改道或經過綜合治理，城區部分河湖變化更是日新月異，相應的水利檔案卻不健全。既有確權資料與現狀早已不符，部分未確權的河道更是缺少相應的權屬來源證明材料。(3)確權界限太籠統，測量定位不精確，既有檔案資料可利用程度低。原確權資料測繪手段相對落后，其資料和成果樣式均無法滿足當前國土部門劃界確權要求，部分資料與國土部門掌握的地籍數據庫存在矛盾沖突，特別是與農村集體土地所有權邊界之間、基本農田和水工建設用地之間的矛盾和沖突［6］。(4)存在歷史遺留問題。部分無堤防河道原則上需要按現狀劃定管理范圍和保護范圍，由于部分坡地、灘地可能長期處于耕種狀態，明確劃界范圍后勢必影響部分群體利益，容易引發矛盾事件。另外原確權過程存在未補償現象，在當前新建工程征地高額補償對比之下，該項工作的開展勢必存在困難。部分河湖雖然邊界明確，但存在土地以租代征的補償方式，后續問題如何解決仍需要進一步研究確定［7］。(5)劃界成果應用效果考驗難題。各級政府和相關管理部門必須認清河湖劃界工作的復雜性和嚴峻性，把快速推進劃界并讓劃界成果在河長制建設過程中發揮實效當作一項重要任務來抓［8-9］。

2聊城市河湖劃界實施方案

2．1聊城市河湖及水利工程概況。聊城市區域內主要河流有黃河、金堤河、徒駭河、馬頰河、衛運河及京杭大運河。其中衛運河、黃河常年流水，金堤河、馬頰河及徒駭河均為季節性河道。全市流域面積超過10km2的河流多達200余條;流域面積小于10km2的河流及田間排水溝渠3362條。河流累計長度1950．84km，河網密度極大。湖泊有東昌湖、金牛湖、魚丘湖、臨清城南水庫、高唐南王水庫，總庫容共計0．8億m3。南水北調配套工程8座水庫、古云水庫及趙王河水庫總庫容1．1億m3。聊城市境內有4個引黃灌區，分別為位山引黃灌區、彭樓引黃灌區、陶城鋪引黃灌區和郭口引黃灌區。經過幾十年的建設和治理，聊城市已形成了比較完整的防洪、灌溉、排澇工程體系，在防洪減災及灌溉中發揮了重大作用，為經濟社會發展提供了可靠的保障。2．2工作內容。河湖劃界測繪主要工作內容:①調查摸底，編制、審查和批復《實施方案》;②現場踏勘、編寫《技術設計書》;③工作底圖制作、既有圖紙矢量化，進行堤防橫斷面和河口線、左右岸堤防的內外堤肩線、內外堤腳線測量;④實地調查管理范圍線和保護范圍線，與既有資料不一致或有邊界爭議的協商解決;⑤樁牌點位圖上布置、樁牌預制與埋設、樁牌位置現場調整;⑥業內數據整理編輯，形成劃界數據成果，驗收合格后對外［10］。2．3項目特色《山東省河湖管理范圍和水利工程管理與保護范圍劃界確權工作技術指南(試行)》要求“收集整理河湖和水利工程管理范圍1∶10000及以上比例尺的地形圖、0．3m精度的正射影像航拍圖”。在實際實施過程中，為了提高測量精度和界樁預布設準確性，降低邊界爭議風險，積極采用新技術新方法［11］。①利用飛鷺免相控無人機獲取10cm分辨率正射影像，立測、編制1∶2000大比例尺地形圖。②重點對堤防、縣鄉村、道路、橋梁、坑塘、閘壩、提水站、排水站等地類、地形要素進行詳細繪制。③結合既有檔案資料矢量化還原邊界，在高分辨影像基礎上進行管理范圍線界樁預布。界樁點盡量設置于田塊、河塘、道路邊緣等不影響田間耕作和行人、車輛通行的位置，設置密度以能準確清晰反映界線走向為原則，并在工作底圖上預設界樁點處標注出界樁點坐標。④采用該方法避免了界樁現場位置反復調整，基本實現界樁埋設“零移位”，顯著提升了外業調查和測繪工作效率。⑤采用大疆精靈4無人機沿河道航拍調查，對重要水利工程設施、耕種的灘涂區域、邊界模糊區域及爭議區域進行取證，在確保國有土地資產不流失的前提下，結合現場實際情況劃定用地邊界［12］(如圖1所示)。圖1利用無人機航拍開展河湖現狀調查實景三維在線展示平臺融合了影像數據、地形數據、行政權屬邊界數據、地名地址數據等豐富的地理信息數據及管理范圍線與保護范圍線、界樁、公告牌等河道劃界矢量成果數據，以直觀可視化的方式直接呈現在決策者面前［13］(如圖2所示)。在該平臺輔助決策下進行論證分析、方案優化完善和應急風險預判，解決了大范圍、分布式河湖管理調度難題，掌握了各水利工程劃界進度，提高了工程管理水平［14］。本項目充分利用無人機航測、大數據、互聯網等高新技術，融合遙感影像、地名地址、地理國情、地形地貌、三維實景等多類型、多尺度、多時態海量時空大數據，提供直觀展示、可視表達、時空推演、從內業界樁預布設到劃界范圍線位置預審、邊界爭議區域確認，90%以上的多單位、跨部門協調、調度工作都是在指揮中心完成的［15］。圖2實景三維劃界成果在線展示效果

3結語

無人機航測與實景三維展示平臺相結合的創新地理信息服務模式，解決了傳統測繪成果形式相對單一、工作效率低下的問題。遠程在線成果展示改變了項目參與單位對測繪工作的理解和認識，降低了工作協調難度，明晰了管理范圍和保護范圍的用地邊界。通過一次航測獲取的豐富地理信息數據，建立了權威的河湖劃界成果數據庫;形成了珍貴的歷史檔案資料;充實了河長制管理信息平臺內容。為后續的鄉鎮級河湖劃界積累了豐富的工作經驗，同時為下一步的河湖確權及清河行動奠定了基礎.

作者:周長志 陳瑞聰 李濤 單位:1.山東省國土測繪院2.聊城市位山灌區管理處