安徽省宣城市泾县国土资源局 242500
摘要：结合安徽牛岭水库项目前期工作，在可行性研究阶段，利用3S技术：无人机航拍影像判读进行淹没区各类土地面积统计、RTK测量1：2000地形图及土地分户测量、ARCGIS建立项目“一张图”地理信息系统并应用于前期工作，取得一定成效。
关键词：1、水库 2、3S 3、RTK 4、RS 5、ARCGIS 6、土地分户测量
一、引言
（一）可行性研究
我国工程基本建设可行性研究阶段，是对项目在技术上是否可行和经济上是否合理进行科学的分析和论证。水库工程前期工作特别是可行性报告编制要考虑各种因素的影响，需求的信息量是非常大而全的，采用常规的信息获取手段，信息难免有所遗漏，分析处理不可避免会出现以偏概全的现象，决策难免出现误差，不易得到最佳建设方案，以至造成不必要的浪费。因此有必要采用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等现代先进技术对水库工程前期工作特别是可行性报告编制工作予以创新。
（二）3S技术
3S技术是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术，在农业领域也有极广泛的应用。
根据3S技术的特点，结合安徽牛岭水库可行性报告编制的内容和方法，分析了3S技术应用于水库工程可行性报告编制的具体方法及优越性，提出了存在的具体问题。
（三）工程概况
项目立项依据。2012年，牛岭水库被国家发改委、水利部列入《全国大型水库建设“十二五”规划》，属近期计划建设项目。2014年5月，牛岭水库列为国家172项节水供水重大工程之一。
建水库工程基本情况。牛岭水库项目计划新建碾压砼重力坝一座，属大（2）型水库，正常蓄水位117.0 m，防洪库容0.5亿m3，调节库容0.99亿m3。水库建设将形成12000亩水面，淹没区及建设影响区涉及泾县及旌德2个县，影响2个乡镇，1个国有林场，7个行政村，45个村民组，占用耕地2830亩、园地1026亩、林地6373亩，涉及965户，4418人，其中拆迁房屋涉及5个行政村，21个村民组642户1670人。
二、3S技术应用
（一）库区1：2000地形图测绘
RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的，具有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术，是GPS测量技术中的新突破。
牛岭水库1：2000地形图测绘项目，坐标系统西安1980坐标系，中央子午线117度，属3度带第39区，高程系统采用了吴淞高程系。平面、高程控制测量，布设卫星定位测量控制网，进行技术设计，控制点选点埋石，部分在水泥路面桥面刻记方式。按照技术设计进行GPS静态观测，利用平差软件对基线进行解算，引入高级控制进行联合平差。控制点49个。解算了 WGS1984坐标系统转换为西安1980平面坐标系，吴淞高程系的7参数。控制点成果及转换参数可满下一步各分项工程施工放样等需求。
数字地形图测绘。测量设备主要采用南方RTK系统2套，其中1台做为电台基准站，其它3台作为流动站进行数据采集，内业成图采用南方CASS系统。在地形地物数据采集过程过特别注意每日打开基准站后，流动站到一控制点处进行校正，校正后到另一控制点处对坐标进行核对。每日外业结束关机前到一控制点处核对数据。
牛岭办技术人员在实物调查阶段利用RTK采集了所有淹没房屋的坐标及高程。进行了水库117米淹没，耕地117.5的界桩的放样测量。
（二）水库“一张图”地理信息系统的建设及应用
数据的组织。主要有：水库淹区区范围的2016年无人机航拍生产的了0.6米分辨率的数字栅格图（DOM），牛岭水库10000地形图DRG，牛岭水库库区1:2000地形图，牛岭水库1：50000等高线DLG，牛岭水库1：50000高程点DLG，牛岭水库117米水位线DLG，河流中心线DLG，牛岭水库分组分地类调查成果SHP，实物复核成果房屋高程测量成果SHP，实物复核成果房屋现场照片，芜黄高速线路方案，茂白路路线方案，新建移民道路，新建生产道路，新建移民点方等。数据配准。库区1：10000地形图只有JPG图像格式，主要进行如下处理，利用PHOTOSHOP裁切了图框，在ARCGIS中利用地理配准工具进行了地理纠正，生成DRG。CAD数据坐标。部分CAD格式数据使用了相对坐标，根据真实坐标在AUTOCAD中对图形进行平移，旋转，在ARCGIS中指定坐标系统。数据格式转换，部分MAPGIS、CAD文件需生成SHP文件使用，在FME软件中利用数据读取器及写入器进行数据的多源转换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
“一张图”系统建成后，在使用过程中，根据前期工作的需要，增加不同的专题数据，利用于不同行业系统的调查规划工作取得了一定成效：编制专题图。编制了牛岭水库工程影像图，为领导决策提供依据。移民点比选规划调整。大水库移民规划过程中，原移民点为7+3分散的方案，利用一张图系统进行对比，优选，进一步将移民点选址由分散到集中，改进为3+1方案。芜黄高速公路影响及规划调整。大水库可行研究阶段，芜湖至黄山高速公路路线走向经过牛岭水库坝尾区域，通过公路部门获取的DWG格式线路走向图加载到一张图系统中，确定原路线与水库鱼道有影响，高速道路在鱼道的上方，高速公路车辆噪音有可以影响鱼类的洄游。确定影响后，牛岭办上报级公路部门对公路的规划路线进行了及时的修改。此外，一张图系统在淹没区古树名木调查工作，淹没区电力通讯设施调查及重建方案规划都发挥了重要作用。
（三）水库淹没区土地分村民组分地类调查
调查的具体技术手段。获取水库淹区区范围的2016年无人机航拍生产的了0.6米分辨率的数字栅格图（DOM），获取县国土部门的国土二调数据，数据为苍穹格式，转换为SHP格式，县林业部门提供的森林资源一张图数据，为SHP格式。采购了微软公司生产的SURFACE PRO平板电脑，配置了手写笔，安装ARCGIS DESKTOP 9.3软件，新建MDB地理数据库，地图投影选择为XIAN_1980_3度带_39区，新建面状要素集“牛岭水库淹没区分组分户土地”，属性表字段主要有:行政村、村民组、地类、计算面积（亩）等。新建属性域，主要定义村民组，及地类，利于在野外调绘工作中利用下拉菜单选择方式录入发属性表因子，也利于数据的规在ARCGIS软件中加载无人机影像（DOM）、1：2000地形图（DLG）作为工作底图， 加载国土二调数据及森林资源数据作为参考图层。加载“牛岭水库淹没区分组分户土地”数据，开始编辑此图层，在编辑的过程中，打开手写笔工具，生成要素界线。具体调查过程：先在室内结合国土、森林数据利用高分影像初步判读，结合影像的色相，色深，纹理，形状、长度等，按照国土二调土地分类标准划分出地类图斑，牛岭水库库区地类主要有：水田、旱地、水浇地、茶园、桑园、果园、有林地、其它林地、农村建设用地、交通用地、河流水面等。在室外调查阶段，由村民组组长现场指村民组界线，技术人员利用平板电脑，手写笔对初划图斑进行细划。并结合调查情况填写属性表因子。在数据整理阶段，利用工具进行拓扑检查，检查规则为不覆盖，没有漏洞，对错误图斑进行处理，确保整个水库淹没区各类土地不重不漏。导出属性表数据为EXCEL的XLS格式，在EXCEL中利用数据透视表功能进行统计，关键字段为村民组、地类。编制了牛岭水库土地面积调查量算统计表成果。在ARCGIS中编制牛岭水库土地面积调查量算统计成果图。
（四）水库淹没区土地分户调查
此项工作按照以下工作流程进行。制定工作方案、测绘技术设计→确定地籍测绘队伍→宣传发动→项目用地界桩测量、埋设→村组干部指导下农户间厘清土地界线→土地界线设简易界址点标记（或地籍测绘时相邻权利人现场指界）→技术人员逐组进行地籍测绘→内业成图、面积计算、数据统计及地理数据建库→初步成果公示→补测、数据修正→成果质量检查验收。
地籍测绘技术设计。依据《水利水电工程建设征地移民实物调查规范》、《地籍测绘规范》、《第二次全国土地调查技术规程》、《土地勘测定界规程》、《农村土地承包法》、《林木和林地权属登记管理办法》、《不动产登记暂行条例》等。充分利用已有测量资料有：牛岭水库1：2000地形图、牛岭水库控制测量成果、0.4米航摄影像、牛岭水库分组土地调查成果、县国土局土地利用现状图。主要技术参数：坐标系：西安1980坐标系，高程系：吴淞高程系。成图比例尺：1：500。宗地的定义，因兼顾地类的统计的需求，此次地块权属相同但地类不同划分为不同的宗地。宗地编号：2位村代码+2位组代码+4位正式编号，正式编号以村民组为单位从上到下，自左而右。界址点编号采用RTK测量记录流水号。村、组代码依据牛岭水库项目村组代码表。分户登记号，农户没有在前期房屋调查中编号的，在各组编号中续编。地类编码依据土地利用现状分类代码表填写，面积单位：亩，精确到小数点后2位。控制测量。地籍控制测量直接利用牛岭水库控制测量成果。地籍碎部测量。利用县水务局CORS站，没有差分信号处自行在库区控制点处架设RTK基准站，坐标转换参数采用控制测量成果的参数，作业前、作业后在另一控制点进行复核。地籍要素采用RTK全野外现场数字化采集，采集宗地的界址点坐标，并在宗地内采集1个点，点编码录入为6位分户登记号+3位地类编码。准确划分地类，以土地承包证及国土局土地利用现状图为基础，结合现状综合判断。
内业成图、面积计算及地理数据建库。内业利用界址点数据生成宗地面状数据，利用地理连接方法，按“1个点在1个面内的”条件自动挂接属性点属性数据，形成具属性数据的面状SHP格式宗地地理数据。宗地属性数据表字段：宗地号、行政村、村民组、分户登记号、地类、面积、备注。对宗地面状数据进行拓扑检查，确保图形不重合无空洞。面积利用GIS软件自动计算。汇总各统计表。按照项目要求编制地籍图。提交的成果外业测量原始记录及数据、初步成果公示图表、宗地登记表、各类土地统计表、地籍图、宗地 SHP格式数据。在此项工作有一些做法，为提高调查工作效率。做好基础工作，待村民组农户间宗地界线厘清率达到95%以上，技术人员再入组进行地籍测绘。搁置争议。调查工作中土地权属有争议，现场不能调处解决的，暂测绘争议宗地外围界线，在属性表中备注“有争议”。待争议解决后进行测绘。利用已有数据。积极和农委联系，获取土地确权发证成果数据并利用于此项工作。确保工作成果质量。组织技术人员在调查过程中跟进成果质量检查，抽查一定比例，检查关键因子及界址点测量精度，在成果提交阶段进行全面检查验收。
三、结语
3S技术应用于大型工程前期工作，可为工程可行性研究提供一个重要的技术手段，对于优化工程设计，提高效益具有极大的好处。本文仅仅探讨了3S技术在工程中小范围应用，但也充分的说明了3S技术的应用前景。
参考文献
[1]宁海涛，《工程技术:文摘版》, 2016(10).
论文作者:程莉莉,郑国强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/26
标签：水库论文; 数据论文; 测量论文; 成果论文; 技术论文; 高程论文; 地形图论文; 《防护工程》2017年第29期论文;