水利工程標(biāo)準(zhǔn)化劃界技術(shù)

時(shí)間:2022-12-07 03:03:08

導(dǎo)語(yǔ):水利工程標(biāo)準(zhǔn)化劃界技術(shù)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

水利工程標(biāo)準(zhǔn)化劃界技術(shù)

摘要:水利工程標(biāo)準(zhǔn)化劃界是水利工程標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)工作,開展水利工程劃界對(duì)鞏固“五水共治”成果和推進(jìn)水利改革具有重要意義。為此,結(jié)合開展水利工程劃界的工作經(jīng)驗(yàn),總結(jié)水利工程劃界的基本流程和劃界依據(jù),分析劃界精度的控制方法,討論劃界外業(yè)和內(nèi)業(yè)工作內(nèi)容,并對(duì)劃界成果質(zhì)量檢查方法進(jìn)行研究。最后,提出可推進(jìn)劃界技術(shù)的智能化和保障劃界成果的多樣性。

關(guān)鍵詞:水利工程;標(biāo)準(zhǔn)化;劃界技術(shù)

水利工程標(biāo)準(zhǔn)化劃界是推行水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的重要環(huán)節(jié),通常是指在地形圖或影像圖等劃界底圖上,依據(jù)劃界任務(wù)、劃界精度、基準(zhǔn)線、劃界范圍和管理實(shí)際,劃定水利工程的管理范圍和保護(hù)范圍,并埋設(shè)界樁、告示牌等樁牌的過程。其中,管理范圍一般指水利工程設(shè)施建設(shè)占地以及有關(guān)工程安全、生產(chǎn)、管理和觀測(cè)設(shè)施占地的總面積;保護(hù)范圍指管理范圍以外為確保水利工程安全和進(jìn)行正常維護(hù),以及水資源保護(hù)所必須的范圍[1]。水利工程劃界是保護(hù)水利工程安全性、保障水利工程管理科學(xué)性的重要舉措,因此開展水利工程劃界對(duì)實(shí)現(xiàn)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理具有重要意義。但由于水利工程分布范圍廣泛、實(shí)際管理需求復(fù)雜,劃界工作具有政策性強(qiáng)、情況復(fù)雜、工作量大等特點(diǎn)。為此,本文結(jié)合在浙江省內(nèi)開展水利工程劃界的經(jīng)驗(yàn),對(duì)劃界的流程、劃界依據(jù)、精度控制、外業(yè)及內(nèi)業(yè)技術(shù)、成果及質(zhì)量檢查等進(jìn)行研究探討。

1劃界基本流程

水利工程劃界工作重點(diǎn)在于保護(hù)水利工程自身安全和滿足水利工程實(shí)際管理需求,通過劃定管護(hù)范圍對(duì)水利工程進(jìn)行“劃界限權(quán)”[2]。一般地,水利工程劃界的內(nèi)業(yè)和外業(yè)工作量較大、工期較長(zhǎng),可概括為3個(gè)階段,即準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和檢查驗(yàn)收階段。水利工程劃界基本流程見圖1。

2劃界依據(jù)

水利工程劃界符合“五水共治”和“標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)省”的總體要求[3],是開展水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的基礎(chǔ)工作。劃界依據(jù)是制定劃界標(biāo)準(zhǔn)的參考,為了確保劃界成果的科學(xué)合理,可以參照現(xiàn)行的相關(guān)政策性文件、法律法規(guī)和工程立項(xiàng)審批文件等為依據(jù)開展劃界實(shí)施工作。2.1政策文件依據(jù)。中央頒布的《水利部關(guān)于開展河湖管理范圍和水利工程管理與保護(hù)范圍劃定工作的通知(水建管〔2014〕285號(hào))》和《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)<河湖管理范圍和水利工程管理與保護(hù)范圍劃定工作實(shí)施方案編制大綱>的通知(辦建管〔2015〕59號(hào))》是對(duì)河流等自然生態(tài)空間進(jìn)行統(tǒng)一確權(quán)登記的戰(zhàn)略性部署文件,是開展全局水利工程劃界的指導(dǎo)性文件,而浙江省的《關(guān)于全面推行水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理工作的意見(浙政辦發(fā)〔2016〕4號(hào))》和《全面推行水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施方(2016—2020年)的通知(浙水利〔2016〕1號(hào))》等政策文件,則是對(duì)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化的總體要求、主要任務(wù)、工作內(nèi)容和保障措施的詳細(xì)指導(dǎo)。2.2法律法規(guī)及技術(shù)性規(guī)范依據(jù)。水利工程劃界成果的有法可依、有據(jù)可查,對(duì)推進(jìn)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理具有重要意義。在劃界底圖制作、收集和基準(zhǔn)線測(cè)量時(shí),可以現(xiàn)行的相關(guān)測(cè)繪規(guī)范,如GB50026—2007《工程測(cè)量規(guī)范》、SL197—2013《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》等作為依據(jù)對(duì)底圖和基準(zhǔn)線進(jìn)行質(zhì)量控制。在實(shí)施管理范圍和保護(hù)范圍的劃定時(shí),可將水利工程對(duì)應(yīng)的法律法規(guī)作為依據(jù),例如以《浙江省水利工程管理?xiàng)l例》作為水庫(kù)、水閘和堤防的劃界依據(jù),以《浙江省海塘建設(shè)管理?xiàng)l例》作為海塘劃界依據(jù)。2.3其他依據(jù)除了以相關(guān)政策性文件和法律法規(guī)作為劃界的依據(jù),工程立項(xiàng)審批文件往往結(jié)合了水利工程的管理實(shí)際,也可作為劃界依據(jù)。另外,在實(shí)施劃界的過程中,還需結(jié)合水利工程的管理實(shí)際,考慮某些水利工程的景觀保護(hù)需求、規(guī)劃需求以及其他相關(guān)管理部門的管理意見。對(duì)于存在歷史劃界成果的,還需本著尊重歷史、考慮現(xiàn)實(shí)的原則進(jìn)行劃界。

3劃界精度控制

3.1底圖精度控制。底圖是開展水利工程劃界工作的基礎(chǔ),其精度直接影響劃界成果的準(zhǔn)確性。建議劃界底圖采用2~3a比例尺為1:2000及以上的地形圖或地面分辨率為0.2m及以內(nèi)的數(shù)字正射影像。3.1.1地形圖??赏ㄟ^測(cè)繪地形圖或收集已有最新地形圖作為劃界底圖。在地形圖滿足劃界范圍的基礎(chǔ)上,按照地形圖測(cè)圖規(guī)范進(jìn)行測(cè)繪,儀器檢校、控制測(cè)量、高程點(diǎn)密度等都應(yīng)符合規(guī)范要求;對(duì)于收集的地形圖成果,需對(duì)其來(lái)源、坐標(biāo)系、地物現(xiàn)勢(shì)性、控制點(diǎn)等進(jìn)行檢查,必要時(shí)對(duì)地形圖進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換和修測(cè)。若無(wú)特殊比例尺要求,可根據(jù)水利工程規(guī)模選擇測(cè)圖比例尺,例如山塘、水文測(cè)站、水閘等范圍較小的水利工程可按1:500地形圖測(cè)繪,水庫(kù)、堤防、海塘等范圍較大的水利工程可按1:1000或1:2000地形圖測(cè)繪。3.1.2數(shù)字正射影像。以數(shù)字正射影像(DOM)作為劃界底圖,其劃界成果與地形圖相比更加直觀。一般地,選擇分辨率0.2m及以內(nèi)的DOM作為劃界底圖,能夠滿足1:2000及以上地形圖測(cè)繪的要求[4]。在DOM生產(chǎn)過程中,應(yīng)注意控制制作軟件、空三成果精度、DEM精度、像點(diǎn)坐標(biāo)系統(tǒng)誤差和投影誤差等對(duì)成果精度的影響。在DOM底圖上進(jìn)行水利工程劃界,管理范圍線或保護(hù)范圍線的準(zhǔn)確性和精度難以驗(yàn)證。為此,建議結(jié)合實(shí)測(cè)的基準(zhǔn)線在0.2m及以內(nèi)分辨率的DOM底圖上進(jìn)行劃界。3.2基準(zhǔn)線精度控制。水利工程的管理范圍或保護(hù)范圍,是以基準(zhǔn)線所包含的范圍或基準(zhǔn)線按特定規(guī)則外擴(kuò)得到的范圍,例如水庫(kù)庫(kù)區(qū)的基準(zhǔn)線為庫(kù)區(qū)移民線或校核洪水位,海塘的基準(zhǔn)線為迎水坡腳和背水坡腳、山塘的庫(kù)區(qū)劃界基準(zhǔn)線為設(shè)計(jì)洪水位等。因此,基準(zhǔn)線的精度直接影響管理范圍或保護(hù)范圍的精度?;鶞?zhǔn)線精度需滿足對(duì)應(yīng)比例尺地形圖測(cè)繪的要求。參考GB50026—2007《工程測(cè)量規(guī)范》和TD/T1001—2012《地籍測(cè)量規(guī)范》,對(duì)于1:500比例尺劃界底圖,基準(zhǔn)線可按圖上1~3cm的間距測(cè)繪,1:500以上比例尺劃界底圖,基準(zhǔn)線可按圖上1~2cm的間距測(cè)繪。基準(zhǔn)線也可根據(jù)實(shí)際需求,按特定精度測(cè)繪,但以保證基準(zhǔn)線準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢(shì)性為前提。3.3界樁放樣精度控制。告示牌、工程簡(jiǎn)介牌等需埋設(shè)在管理范圍或保護(hù)范圍之內(nèi),界樁需埋設(shè)在管理范圍線上。參考TD/T1001—2012《地籍測(cè)量規(guī)范》中一級(jí)界址點(diǎn)的要求,界樁放樣精度相對(duì)于臨近控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差控制在±10cm;對(duì)于采用洪水位進(jìn)行界樁放樣,建議界樁高程誤差控制在±15cm。

4劃界外業(yè)及內(nèi)業(yè)

4.1劃界外業(yè)。劃界外業(yè)工作主要包括控制測(cè)量、底圖測(cè)繪或修測(cè)、基準(zhǔn)線測(cè)量、樁牌放樣[5]。由于CORS系統(tǒng)的應(yīng)用和普及,在劃界外業(yè)測(cè)量中優(yōu)先考慮應(yīng)用基于CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)。(1)控制測(cè)量:基于CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)能夠滿足GPSRTK一級(jí)精度[6-7],且高程控制精度能夠滿足四等和五等精度[8],但高程控制精度具有偶然性[9]。因此在劃界控制測(cè)量中,建議平面控制精度選擇GPSRTK一級(jí)精度,高程控制等級(jí)為五等。若需進(jìn)行更高等級(jí)的控制測(cè)量時(shí),可采用導(dǎo)線測(cè)量或GPS靜態(tài)測(cè)量進(jìn)行平面控制測(cè)量,水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行高程控制測(cè)量。(2)底圖測(cè)繪或修測(cè):地形圖優(yōu)先采用CORS進(jìn)行測(cè)量或修測(cè),并結(jié)合全站儀對(duì)房區(qū)、密林等CORS信號(hào)薄弱處進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。DOM的控制測(cè)量和航攝均需滿足相關(guān)規(guī)范技術(shù)要求。(3)基準(zhǔn)線測(cè)量:一般地,基準(zhǔn)線測(cè)量需體現(xiàn)水利工程的真實(shí)邊界或走勢(shì),可先在影像圖上預(yù)判,再進(jìn)行野外測(cè)量。對(duì)于存在規(guī)劃成果的水利工程,還需要根據(jù)需求進(jìn)一步結(jié)合規(guī)劃成果開展基準(zhǔn)線測(cè)量。(4)界樁放樣:按照精度要求和預(yù)設(shè)位置進(jìn)行界樁放樣,但如果現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核調(diào)整后的位置仍無(wú)法滿足界樁埋設(shè)條件,需對(duì)界樁的位置進(jìn)行移位處理。界樁的現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)可采用“騎馬樁”埋設(shè)法,埋設(shè)結(jié)束后還需要對(duì)界樁頂部中心進(jìn)行坐標(biāo)回收,以檢查界樁放樣和埋設(shè)的精度是否滿足要求。4.2劃界內(nèi)業(yè)可采用CASS或ArcGIS等繪圖軟件開展水利工程劃界內(nèi)業(yè),根據(jù)劃界標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基準(zhǔn)線外擴(kuò)獲得管理范圍線或保護(hù)范圍線,并對(duì)其進(jìn)行必要的順滑和連接等處理,在管理范圍線上預(yù)設(shè)界樁,在管理范圍內(nèi)預(yù)設(shè)告示牌、公告牌等,樁牌預(yù)設(shè)成果在通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核調(diào)整后,進(jìn)行劃界成果的標(biāo)準(zhǔn)分幅或者A3分幅出圖。

5劃界內(nèi)業(yè)成果及質(zhì)量檢查

5.1劃界成果。水利工程劃界成果分為中間成果和送審成果。中間成果指在完成送審成果之前所形成的劃界標(biāo)準(zhǔn)、劃界底圖和基準(zhǔn)線成果。送審成果一般是指提交送審的劃界方案及圖集,其中劃界方案中主要包含水利工程概況、劃定依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)、劃界內(nèi)容和劃界成果等;劃界圖集指附著界線成果的劃界底圖分幅圖集,地形圖或數(shù)字正射影像均可采用自由分幅或標(biāo)準(zhǔn)分幅,也可將地形圖及劃界成果疊加在影像圖上形成直觀的劃界成果。劃界成果除了整理文本和圖集成果資料,還應(yīng)生成便于形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的矢量格式成果,為建立完備的管理責(zé)任體系做好基礎(chǔ)工作。5.2成果質(zhì)量檢查。5.2.1中間成果質(zhì)量檢查。劃界標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)水利工程劃界依據(jù)和劃界方法的匯總,劃界底圖范圍、基準(zhǔn)線位置、管理范圍與保護(hù)范圍都是根據(jù)劃界標(biāo)準(zhǔn)確定的,可通過復(fù)查所依據(jù)的相關(guān)政策性文件、法律法規(guī)和歷史劃界成果,同時(shí)水利工程管理單位及相關(guān)部門交流意見,以保證劃界標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。劃界底圖可根據(jù)GB/T18316—2008《數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》進(jìn)行“二級(jí)檢查一級(jí)驗(yàn)收”質(zhì)量檢查,根據(jù)劃界標(biāo)準(zhǔn)和基準(zhǔn)線檢查底圖的圖面范圍是否足夠。同時(shí),應(yīng)檢查大壩樞紐區(qū)及管理房、海塘護(hù)塘河及沿塘水閘、山塘管理房及溢洪道、河道工程的岸線和堤線等與劃界標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的水利工程要素是否測(cè)繪完備。劃界基準(zhǔn)線在滿足水利工程劃界標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)繪精度及間距要求的基礎(chǔ)上,也要檢查其是否符合邏輯關(guān)系。例如,水庫(kù)庫(kù)區(qū)的劃界基準(zhǔn)線為校核洪水位或庫(kù)區(qū)移民線,則在沒有特殊情況下庫(kù)區(qū)的劃界基準(zhǔn)線應(yīng)在水位線之上;山塘庫(kù)區(qū)劃界基準(zhǔn)線為設(shè)計(jì)洪水位,邏輯上不應(yīng)和等高線相交等。5.2.2送審成果質(zhì)量檢查。在劃界中間成果質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上,可通過成果編制單位自查和水利工程管理單位檢查對(duì)送審成果進(jìn)行質(zhì)量檢查。成果編制單位應(yīng)對(duì)劃界方案的完整性和方案編排的規(guī)范性進(jìn)行內(nèi)部檢查,同時(shí)檢查劃界成果圖是否分幅合理、表達(dá)清晰。在編制單位自查結(jié)束后,可將成果提交給水利工程管理單位檢查,主要檢查劃界方案是否符合管理單位要求,管理線和保護(hù)線是否符合水利工程的管理實(shí)際,劃界成果是否存在歷史遺留問題等。

6標(biāo)準(zhǔn)化劃界技術(shù)展望

6.1智能化劃界。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,智能劃界技術(shù)已在海域劃界中得到長(zhǎng)足發(fā)展和實(shí)踐[10-11]。水利工程劃界可以借鑒海域智能劃界技術(shù),通過智能化劃界減少劃界工作量,避免人為因素對(duì)劃界結(jié)果過多干涉。所謂水利工程智能化劃界是指采用測(cè)量新技術(shù)制作劃界底圖,并通過智能平臺(tái)進(jìn)行水利工程劃界。在外業(yè)方面,可在成本合理的情況下,采用無(wú)人機(jī)測(cè)圖、影像全站儀和三維激光掃描等測(cè)量新技術(shù)進(jìn)行底圖測(cè)量,減少外業(yè)測(cè)圖工作難度及工作量。在內(nèi)業(yè)方面,可以通過建立計(jì)算機(jī)智能平臺(tái),采用智能化制圖技術(shù)及劃界智能算法,對(duì)柵格數(shù)據(jù)或矢量數(shù)據(jù)的劃界底圖進(jìn)行劃界,既減輕了工作人員的內(nèi)業(yè)負(fù)擔(dān),又減少了人為因素對(duì)劃界成果的影響。6.2劃界成果多樣化。劃界成果主要是服務(wù)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),目前其形式以紙質(zhì)和電子的水利工程劃界方案及圖集為主,使得劃界成果專業(yè)性過強(qiáng)、受眾面有限。因此,劃界成果可根據(jù)成果使用者在成果的不同應(yīng)用階段的不同需求,提供多樣化的劃界成果形式,例如具有劃界成果更新、規(guī)劃和地理分析等功能的輔助劃界成果,便于成果展示、宣傳和網(wǎng)絡(luò)共享的二維或多維的交互性多媒體資料等。劃界成果的多樣性,使劃界成果更好地服務(wù)于人民群眾和管理單位。

7結(jié)語(yǔ)

水利工程管理范圍與保護(hù)范圍的劃定,為水利工程落實(shí)管護(hù)范圍和推進(jìn)管理規(guī)范化打好基礎(chǔ),有利于提高水利工程標(biāo)準(zhǔn)化的管理水平。從思想層面和技術(shù)層面重視水利工程劃界工作,通過結(jié)合實(shí)際情況,深入研究劃界工作中出現(xiàn)的政策性及技術(shù)性難題,形成具有規(guī)范性、科學(xué)性和創(chuàng)新性的水利工程劃界技術(shù)體系,不僅有利于劃界工作的開展,也有利于水利工程標(biāo)準(zhǔn)化體系的完善。

參考文獻(xiàn):

[1]張輝.蕭縣水利工程劃界確權(quán)存在問題及對(duì)策[J].安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2016(3):63-65.

[2]柯俊.溫州市水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理創(chuàng)建的實(shí)踐[J].浙江水利科技,2016,44(5):24-26.

[3]王旭峰,金建峰,鮑紅艷,等.水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理在閑林水庫(kù)中的探索[J].浙江水利科技,2016,44(5):14-16.

[4]周維風(fēng).結(jié)合實(shí)踐探討數(shù)字正射影像制作方法[J].科技視界,2014(25):350-351.

[5]曾正武.南寧市邕江河道堤防管理范圍確權(quán)劃界測(cè)量[J].科技信息,2011(27):302-303.

[6]潘安,王波,彭延鋒,等.基于CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息,2013,36(4):141-143.

[7]李志偉,辛占國(guó),許進(jìn).基于CORS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在控制測(cè)量中的應(yīng)用[J].測(cè)繪與空間地理信息,2015(9):135-136.

8]劉麗娜,代云鋒,于洪波.淺談CORS高程測(cè)量與水準(zhǔn)測(cè)量的比對(duì)實(shí)驗(yàn)[J/OL].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(23)1-5.www.wangfangolata.cn/details.

[9]魏學(xué)文.水利工程測(cè)量中SXCORS高程控制精度分析[J].山西水利,2015,31(8):31-32.

[10]張建輝.海洋劃界技術(shù)的發(fā)展與實(shí)踐[J].地理空間信息,2014(1):58-60.

[11]譚樹東.海域劃界技術(shù)方法以及基于柵格數(shù)據(jù)推導(dǎo)中間線的實(shí)現(xiàn)[C]//中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì).中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)九屆三次理事會(huì)暨2007年“信息化測(cè)繪論壇”學(xué)術(shù)年會(huì)論文集,2007.

作者:吳承紅 王慧 董正坤 張坤 單位:浙江省河海測(cè)繪院