河湖划界测量应用探讨

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摘要:河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划界是进一步推动河湖长制从“有名”到“有实”转变的有效措施，由于各县区河湖及水利工程体量巨大、涉及面广、历史遗留问题复杂多样，该项工作开展难度较大。本文通过梳理分析河湖划界当前存在的难题，探讨利用无人机航测技术和实景三维展示等现代化测绘技术手段解决该难题的可行性，具有一定的参考借鉴意义。

关键词:河长制;河湖划界;无人机航测;工程测量;实景三维

河湖与水利工程是生态空间的重要组成部分，是水资源保护的重要载体，是服务民生、保障国民经济和社会发展的重要基础［1］。近年来，一些河湖和水利工程管理范围、保护范围边界模糊不清，越界侵占河湖和水利工程用地范围、建筑及垃圾乱占、乱堆和乱建现象时有发生，严重影响河湖与水利工程行洪及生态安全［2］。依法依规开展河湖与水利工程管理范围划定工作，明确管理界线，设立界桩等保护标志，对河湖等自然生态空间进行统一确权登记，形成归属清晰、权责明确、监管有效的自然资源资产产权制度，是深化水利改革、加强水利工程管理的重要内容［3］。河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划界是加强和推动生态文明建设的重要举措。为建立健全河湖管理保护长效机制，加强河湖管理保护，推进生态文明建设，促进河湖长制从“有名”到“有实”转变，山东省委办公厅、省政府办公厅2017年3月印发了《山东省全面实行河长制工作方案》，要求在全省全面实行河长制，建立起省、市、县、乡四级河长体系。制定了严格的工作目标和时间节点，在划界工作推动的同时，完备相关确权手续，对具备条件的同步进行确权。2017年6月，山东省水利厅印发了《关于开展河湖管理范围和保护范围划定工作意见》，将河湖与水利工程划界工作纳入河长制考核范畴［4］。

1河湖划界实际开展过程中存在的难题

(1)工作量大。聊城号称“江北水城”，河道纵横交错、湖泊星罗棋布，水系发达，划界工作体量巨大［5］。而水利业务通常地形复杂、交通不便、作业难度较大。(2)河湖现状变化快。在20世纪90年代，聊城市集中开展了一批河道确权，档案成果资料相对简单，部分仅有证载面积，缺乏相应的图纸，在经历了二三十年耕种和城市化发展之后，部分河道已经改道或经过综合治理，城区部分河湖变化更是日新月异，相应的水利档案却不健全。既有确权资料与现状早已不符，部分未确权的河道更是缺少相应的权属来源证明材料。(3)确权界限太笼统，测量定位不精确，既有档案资料可利用程度低。原确权资料测绘手段相对落后，其资料和成果样式均无法满足当前国土部门划界确权要求，部分资料与国土部门掌握的地籍数据库存在矛盾冲突，特别是与农村集体土地所有权边界之间、基本农田和水工建设用地之间的矛盾和冲突［6］。(4)存在历史遗留问题。部分无堤防河道原则上需要按现状划定管理范围和保护范围，由于部分坡地、滩地可能长期处于耕种状态，明确划界范围后势必影响部分群体利益，容易引发矛盾事件。另外原确权过程存在未补偿现象，在当前新建工程征地高额补偿对比之下，该项工作的开展势必存在困难。部分河湖虽然边界明确，但存在土地以租代征的补偿方式，后续问题如何解决仍需要进一步研究确定［7］。(5)划界成果应用效果考验难题。各级政府和相关管理部门必须认清河湖划界工作的复杂性和严峻性，把快速推进划界并让划界成果在河长制建设过程中发挥实效当作一项重要任务来抓［8-9］。

2聊城市河湖划界实施方案

2．1聊城市河湖及水利工程概况。聊城市区域内主要河流有黄河、金堤河、徒骇河、马颊河、卫运河及京杭大运河。其中卫运河、黄河常年流水，金堤河、马颊河及徒骇河均为季节性河道。全市流域面积超过10km2的河流多达200余条;流域面积小于10km2的河流及田间排水沟渠3362条。河流累计长度1950．84km，河网密度极大。湖泊有东昌湖、金牛湖、鱼丘湖、临清城南水库、高唐南王水库，总库容共计0．8亿m3。南水北调配套工程8座水库、古云水库及赵王河水库总库容1．1亿m3。聊城市境内有4个引黄灌区，分别为位山引黄灌区、彭楼引黄灌区、陶城铺引黄灌区和郭口引黄灌区。经过几十年的建设和治理，聊城市已形成了比较完整的防洪、灌溉、排涝工程体系，在防洪减灾及灌溉中发挥了重大作用，为经济社会发展提供了可靠的保障。2．2工作内容。河湖划界测绘主要工作内容:①调查摸底，编制、审查和批复《实施方案》;②现场踏勘、编写《技术设计书》;③工作底图制作、既有图纸矢量化，进行堤防横断面和河口线、左右岸堤防的内外堤肩线、内外堤脚线测量;④实地调查管理范围线和保护范围线，与既有资料不一致或有边界争议的协商解决;⑤桩牌点位图上布置、桩牌预制与埋设、桩牌位置现场调整;⑥业内数据整理编辑，形成划界数据成果，验收合格后对外［10］。2．3项目特色《山东省河湖管理范围和水利工程管理与保护范围划界确权工作技术指南(试行)》要求“收集整理河湖和水利工程管理范围1∶10000及以上比例尺的地形图、0．3m精度的正射影像航拍图”。在实际实施过程中，为了提高测量精度和界桩预布设准确性，降低边界争议风险，积极采用新技术新方法［11］。①利用飞鹭免相控无人机获取10cm分辨率正射影像，立测、编制1∶2000大比例尺地形图。②重点对堤防、县乡村、道路、桥梁、坑塘、闸坝、提水站、排水站等地类、地形要素进行详细绘制。③结合既有档案资料矢量化还原边界，在高分辨影像基础上进行管理范围线界桩预布。界桩点尽量设置于田块、河塘、道路边缘等不影响田间耕作和行人、车辆通行的位置，设置密度以能准确清晰反映界线走向为原则，并在工作底图上预设界桩点处标注出界桩点坐标。④采用该方法避免了界桩现场位置反复调整，基本实现界桩埋设“零移位”，显著提升了外业调查和测绘工作效率。⑤采用大疆精灵4无人机沿河道航拍调查，对重要水利工程设施、耕种的滩涂区域、边界模糊区域及争议区域进行取证，在确保国有土地资产不流失的前提下，结合现场实际情况划定用地边界［12］(如图1所示)。图1利用无人机航拍开展河湖现状调查实景三维在线展示平台融合了影像数据、地形数据、行政权属边界数据、地名地址数据等丰富的地理信息数据及管理范围线与保护范围线、界桩、公告牌等河道划界矢量成果数据，以直观可视化的方式直接呈现在决策者面前［13］(如图2所示)。在该平台辅助决策下进行论证分析、方案优化完善和应急风险预判，解决了大范围、分布式河湖管理调度难题，掌握了各水利工程划界进度，提高了工程管理水平［14］。本项目充分利用无人机航测、大数据、互联网等高新技术，融合遥感影像、地名地址、地理国情、地形地貌、三维实景等多类型、多尺度、多时态海量时空大数据，提供直观展示、可视表达、时空推演、从内业界桩预布设到划界范围线位置预审、边界争议区域确认，90%以上的多单位、跨部门协调、调度工作都是在指挥中心完成的［15］。图2实景三维划界成果在线展示效果

3结语

无人机航测与实景三维展示平台相结合的创新地理信息服务模式，解决了传统测绘成果形式相对单一、工作效率低下的问题。远程在线成果展示改变了项目参与单位对测绘工作的理解和认识，降低了工作协调难度，明晰了管理范围和保护范围的用地边界。通过一次航测获取的丰富地理信息数据，建立了权威的河湖划界成果数据库;形成了珍贵的历史档案资料;充实了河长制管理信息平台内容。为后续的乡镇级河湖划界积累了丰富的工作经验，同时为下一步的河湖确权及清河行动奠定了基础.

作者:周长志 陈瑞聪 李涛 单位:1.山东省国土测绘院2.聊城市位山灌区管理处