胡中科，王 斐，鄭春風，趙永春，廖篤剛

(中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，水資源短缺及供需矛盾，日益突出。近年來，為解決工程性缺水，多項水庫大壩相繼開工[1]，大量的水利水電工程建設不可避免地要產(chǎn)生大量的占地及淹沒損失。因此，為順利推進工程進度，充分反映工程建設征地區(qū)的實際面貌，工程在建設期間存在大量的征地及實物調(diào)查工作。而實物調(diào)查工作通常又多處于高山峽谷，地勢險峻、氣候惡劣的環(huán)境中，且實物指標又具有數(shù)據(jù)量大、種類繁多、重復性強等特點，主體工程建設往往工期緊、任務重，采用傳統(tǒng)的水庫移民實物調(diào)查方法進行管理，不僅管理難度大、內(nèi)容復雜，通常需要耗費大量的人力和物力，而且極大地制約了移民安置工作的進度和精度。這與日益增長的工程建設導致的實物調(diào)查數(shù)量增多，形成了較大的矛盾。因此，如何在現(xiàn)有技術手段和方法下，有效提高實物調(diào)查工作的進度和精度，已成為當前研究的重點和難點問題[2-3]。

目前，有關水利水電工程征地移民實物調(diào)查方法及管理通常采用皮尺丈量、人工計算、手動填寫紙質(zhì)表格并結合Excel錄入數(shù)據(jù)進行管理，甚至僅采用圖上作業(yè)、圖上調(diào)查等方式。但工程實物調(diào)查通常涉及多個縣(市)，甚至跨省，影響范圍大、時間跨度長，且流動性大、便攜性差，極易帶來成本高、數(shù)據(jù)時效性低等問題[4-6]。因此，為做好移民安置工作，最大程度發(fā)揮現(xiàn)代信息化管理技術的作用，必須對現(xiàn)有實物指標調(diào)查方式方法進行創(chuàng)新，改善現(xiàn)有實物調(diào)查的方式方法。

1 方法介紹

本文基于Ovital[7-8]平臺的實物調(diào)查新方法實質(zhì)是基于“移動信息平臺”概念，結合新時期GPS衛(wèi)星定位，變革傳統(tǒng)的皮尺丈量等實物調(diào)查的工作方式，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖進行可視化、移動化和定位化，積極探索出移動設備與實測地形圖無縫對接的新思路，新模式，以改善和提高水庫移民實物調(diào)查管理效率的過程[9]。

基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法是將實測的CAD地形圖通過UTM坐標或橫軸墨卡托投影坐標等方法導入載有Ovital平臺(奧維互動地圖)的可移動設備，將高精度的CAD地形圖與衛(wèi)星影像融合，然后通過使用載有實測地形圖的可移動設備進入建設征地范圍，進行現(xiàn)場地物信息的采集、錄入、標識、存儲、傳輸和共享。最終實現(xiàn)一個工程對應一個數(shù)據(jù)庫，將建設征地區(qū)所有移民信息迅速電子化、數(shù)字化?？焖偻瓿伤畮煲泼裢恋氐葘嵨镏笜说恼{(diào)查和登記工作。與傳統(tǒng)的皮尺丈量法和新時期RTK方法相比，本方法操作簡單，成本低廉，適用性強等優(yōu)點，但是使用過程中受可移動設備的移動網(wǎng)絡信號影響，在高山峽谷和衛(wèi)星信號弱的地區(qū)，對地物標記及數(shù)據(jù)的傳輸記錄、定位等產(chǎn)生較大影響，在平原丘陵地區(qū)及衛(wèi)星信號強的地區(qū)較適用。

該方法由數(shù)據(jù)獲取、處理、傳輸及存儲四個階段組成，面向工程征地移民區(qū)，實現(xiàn)移動終端快速準確完成數(shù)據(jù)釆集，具體技術路線詳見圖1。

圖1 實物調(diào)查新方法技術路線

2 操作流程

基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法，首先是根據(jù)實物調(diào)査的范圍、對象及類型，對實物指標進行分類；然后根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)釆用不同的獲取方法、對空間數(shù)據(jù)進行分析獲取、基礎資料界面調(diào)查、多媒體數(shù)據(jù)現(xiàn)場拍攝等多種方式進行數(shù)據(jù)管理；最后對不同類型的數(shù)據(jù)進行存儲、傳輸處理。其具體操作流程為：①獲取工程建設征地范圍，通過提取建設征地范圍內(nèi)實測地形圖，明確坐標類型(北京54坐標或西安80坐標)，將實測dwg文件轉成dxf文件；②CAD坐標進行設置，選擇坐標類型(關聯(lián)點轉換坐標或UTM坐標或橫軸墨卡托投影坐標)，選擇參數(shù)類型(固定參數(shù)或全參數(shù)或7參數(shù))，確定建設征地范圍大致所處度帶；③使用校正參數(shù)，通過特征地物的拐點確定Δx和Δy。最終通過輸入的參數(shù)解析dxf文件文件，成果導入可移動設備。具體工作流程詳見圖2。

圖2 面向移動設備的數(shù)據(jù)采集流程

3 成果應用

3.1 實例研究

實物指標調(diào)查內(nèi)容主要包括建設征地處理范圍內(nèi)的土地、人口、房屋及附屬物等的數(shù)量、權屬和其他相關屬性等指標。尤其以工程建設征地土地分解細化數(shù)量居多，工作量巨大，耗時多，是制約調(diào)查工期的較關鍵因素。因此，本文選擇土地數(shù)量較多，地類較復雜，實物調(diào)查代表性較強的貴州省某水庫工程進行實例研究。

在進行貴州省某水庫工程實物指標調(diào)查時，采用了基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法對工程建設征地區(qū)土地、墳墓、零星樹木等實物指標進行了數(shù)據(jù)采集。

采用基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法由事先導入含建設征地范圍的dxf文件，由聯(lián)合調(diào)查組手持可移動設備，開啟軌跡追蹤，現(xiàn)場跑出權屬土地的邊界；然后登記相應地塊的權屬人姓名、地類名稱、小地名及圖斑號等，最終云共享到電腦，生產(chǎn)電子表格打印由移民簽字確認。同時，將地塊內(nèi)的墳墓、零星樹木、附屬物及村組界限等以“我在這”→“收藏我的位置”的方式，登記相應權屬人信息等；然后由Ovital平臺自帶的攝像功能，現(xiàn)場拍攝每一個權屬人手持信息牌的照片，最終導出所有影像及信息數(shù)據(jù)，具體詳見圖3。

圖3 可移動設備數(shù)據(jù)采集成果的系統(tǒng)主界面

3.2 成果檢驗

實物調(diào)查創(chuàng)新的目的是為實際工作進行服務的，檢驗調(diào)查結果能否到達精度需要，是衡量本成果質(zhì)量的重要標準。因此，需要對采用基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法調(diào)查的實物成果進行檢測。通過與傳統(tǒng)的皮尺丈量法(采用皮尺測量長度和寬度，采用手工計算面積的方法)和新時期RTK法(RTK是利用GPS衛(wèi)星實現(xiàn)實時差分動態(tài)定位的一種高精度測量方法。)調(diào)查成果進行對比，及時發(fā)現(xiàn)新方法的優(yōu)劣性、適用性及可靠性。通過任意選取工程建設征地范圍內(nèi)的7個目標地塊，同時采用移動地圖法、傳統(tǒng)的皮尺丈量法和新時期RTK測量法等3種不同的方法進行現(xiàn)場調(diào)查。研究發(fā)現(xiàn)：①新時期RTK法測量地塊面積最為準確，與真實最接近；②隨著地塊不規(guī)則程度和斜坡地塊數(shù)量增加，新時期RTK法和移動地圖法適應性增強，測量結果最為接近，RTK測量法>移動地圖法≯皮尺丈量法；③移動地圖法與新時期RTK法測量結果相差較小，差額百分比在0.54%～8.38%，而與傳統(tǒng)的皮尺丈量法差額百分比在6.6%～5.89%。具體見表1。

表1 同一地塊不同方法測量地塊面積對比分析比

傳統(tǒng)的實物調(diào)查通常需要多個人員，分工記錄各個指標，通常強度大、效率低、對不規(guī)則地塊適用性差、手工丈量誤差大。而新時期RTK方法專業(yè)操作復雜，專業(yè)性強，成本高，內(nèi)頁工作量大。采用基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法僅需一個工作人員一臺設備即可迅速將地物信息電子化和數(shù)字化。與傳統(tǒng)的皮尺丈量法和新時期RTK(載波相位差分技術)方法相比，本方法操作簡單，成本低廉，適用性強等優(yōu)點，并且能迅速將建設征地區(qū)所有移民信息迅速電子化、數(shù)字化，實現(xiàn)建設征地區(qū)由二維平面地形圖到三維實景漫游的迅速轉變。

4 結論與建議

通過利用載有Ovital軟件的可移動設備，尋找特征點地物的坐標，將確定的建設征地范圍線內(nèi)實測的CAD地形圖導入可移動設備，實現(xiàn)由二維不可定位的平面地形圖轉換為可定位的三維實景地形圖，庫區(qū)所有實物指標，均能快速而準確的進行現(xiàn)場地物信息的采集和存儲；極大提升了工作效率和成果精度，節(jié)約了人力、物力和成本等資源。具體成果為：①野外調(diào)查實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的“粗放式”實物調(diào)查模式向可移動、可定位的“精細化管理模式”的電子地圖轉變。②解決了實物調(diào)查空間定位及屬性分離的問題，實現(xiàn)建設征地范圍內(nèi)地形地物的迅速定位和數(shù)據(jù)采集，大大提高了實物調(diào)查的時效性和高效性。③首次實現(xiàn)了集紙質(zhì)地形圖、GPS、皮尺、記錄工具等設備為一體的功能，為實物調(diào)查工作提供一個現(xiàn)場易操作、使用方便、用戶交互體驗好、可靠性高的數(shù)據(jù)采集方式，在一定程度上改善了現(xiàn)階段實物調(diào)查工作的缺陷。④實現(xiàn)了與實測CAD地形圖較好的結合，能快速導入和導出實物調(diào)查內(nèi)容，實現(xiàn)建設征地范圍內(nèi)地形地物的精準導航和定位，對現(xiàn)場地物的追蹤及復核更有明確性和針對性。⑤現(xiàn)場地物均能快速簡潔的標注于實景地形圖上，能最快速度建立水庫移民三維可視化數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)的可視化和存儲性。⑥實物成果上增強了不規(guī)則和斜坡地塊測量的適用性，提高了實物調(diào)查成果的精確度和移民滿意度，具有顯著的社會效益。

水利水電工程在建設征地期間存在大量的實物調(diào)查工作，而基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法具有較大的實踐操作性和應用前景，進一步提升該方法在實物調(diào)查工作中的運用，可提高現(xiàn)場工作的質(zhì)量和效率，實現(xiàn)由傳統(tǒng)的水庫移民向數(shù)字移民的轉變。

綜上所述，基于Ovital平臺的實物調(diào)查新方法有效解決了實物調(diào)查空間定位及屬性分離的問題，對現(xiàn)有水庫移民實物調(diào)查方法及成果管理提出了一種全新的工作思路和模式，對于將水庫移民工作納入科學化、數(shù)字化的軌道，提高工作效率和管理水平，具有重要的應用前景和推廣價值。