省級測量標志普查成果數據分析與研究

宋擁軍，王鳳嬌，徐 杰，劉先森

（1.山東省國土測繪院，山東 濟南250013）

測繪工程案例

省級測量標志普查成果數據分析與研究

宋擁軍1，王鳳嬌1，徐 杰1，劉先森1

（1.山東省國土測繪院，山東 濟南250013）

采用對比分析法和加權平均法，從多個維度對山東省省級測量標志普查數據進行了分析和預測，可為全省采取有效的標志管理和維護措施提供依據。結果表明，測量標志總體可利用性較高，但在類型、等級、區域、埋設年代、占地類型、設施維護等方面存在差異；造成標志不可利用的主要因素是破壞、迷失和失去效能等，預測年平均不可利用數約為54座。

測量標志普查；數據分析；差異性；管護對策

測量標志是標定測量控制點位置的標石、覘標以及其他輔助設施等。永久性測量標志具有長期使用價值，應當永久保護。工程建設、使用保管不當、風雨侵蝕、沉降等社會和自然因素使得部分測量標志損毀、迷失、失去效能和拆遷等，測量標志保護形勢不容樂觀[1-2]。為摸清測量標志的現狀，加強對測量標志的維護管理，充分發揮測量標志基礎性設施的作用，國家開展了測量標志保護調研，多省份組織開展了測量標志普查維護和數據庫建設工作[3-4]。針對在近年來省級連續巡查中發現的標志破壞、迷失、資料不準、部門掌握情況不一致等問題及其帶來的管護與使用困難，2013～2014 年山東省開展了新一輪測量標志普查，獲取了第一手普查數據成果和資料。

1 研究區概況

山東省位于中國東部沿海、黃河流域下游，南北最長約為420 km，東西最寬約為700 km，總面積為15.7萬km2。地勢中部高，西南、西北低，東部緩丘起伏；包含中山、低山、丘陵、臺地、盆地、平原、三角洲等地貌類型。水系較發達，分屬于黃、淮、海三大流域。全省轄17個市137個縣（市、區）1 826個街辦（鎮、鄉），經濟社會發展迅速，是全國人口經濟大省，但經濟發展不平衡，中東部發展較好。境內交通四通發達，京杭大運河和京滬、京九、膠濟鐵路縱橫全省，高速及各等級公路網絡遍布全省。

測量標志點按一定規則布設于全省各類地貌、各行政區域和河流、交通沿線內，但區域分布并不平衡，臨沂、濟寧、煙臺、濰坊、青島等地區分布較多。山東省實施了分級分類管理制度，省級測量標志管理范圍包括全省范圍內A、B、C級衛星定位標志點，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等水準和三角測量標志點等（鑒于普查完整性，后二者涵蓋現有Ⅳ等點），共計6 869座。

2 數據來源與分析方法

2.1 數據來源

普查成果主要包括普查登記表、點之記、照片、分布圖和總結報告等。普查登記表和點之記主要分析數據源，為數據表格式，其中普查登記表數據項主要為點名點號、類型、等級、概略位置、標志及附屬設施（保護盤、窨井、指示樁、標志蓋、覘標等）、地類、土地確權、違規情況等。地類填寫按參考文獻[5]二級類進行。點之記中的標石埋設年代、所在區域等用以分析標志可利用情況與年代的關系。分析中應用的市級經濟、人口數據來自于2014年山東省統計年鑒。

2.2 分析方法

2.2.1 比較分析法

比較分析法常用于反映事物數量上差異和變化[6]。本文采用多種指標進行分析，以期發現全省測量標志管護的特點、規律和保護策略。本文以可利用率為指標，分析其在類型、等級、區域等方面的差異性；以土地利用類型為指標，分析占地情況；以附屬設施完好情況為指標，統計需維護工作量；以不可利用因素為指標，分析不可利用的原因。

2.2.2 加權平均法

加權平均法[7]是利用過去若干個按時間順序排列的同一變量的觀測值，以時間順序為權數，計算觀測值的加權平均數，用以預測未來期間該變量觀測值的一種趨勢預測法。本文利用加權平均法來預測標志點年均不可利用數，以標石埋設年代和普查時點構建時間跨度序列，以普查結果推算每個跨度年均不可利用情況。因標石埋設年代越近越能反映近期破壞情況，故將時間跨度取倒數作為定權依據，權重為某時間跨度的倒數與所有時間跨度倒數和之比，加權平均數即是近期不可利用點數的最或然值。

3 數據分析

全省可利用點共計5 156座，不可利用點（含已破壞、迷失和失去效能的標志點）占比為24.90%。測量標志管護程度總體尚可，但不可利用的風險和管護壓力較大。

3.1 可利用率分析

3.1.1 類型差異性

測量標志點可利用率具有類型差異性。CORS站、常規衛星定位、水準、三角測量標志點可利用率分別為100%、85.40%、71.80%和69.70%，這與現代衛星測量定位技術發展和應用密切相關，越先進、使用頻率越高的測量標志點保護情況越好。

3.1.2 等級差異性

測量標志點可利用率具有等級差異性，除三等水準點外，與點位等級總體上呈正相關（圖1）。這與全省推行的分級分類保護制度的有效落實有關，各級測繪主管部門對高等級標志點，尤其是一類點（含Ⅰ、Ⅱ等）管護的重視程度較高。

圖1 不同等級標志點可利用率比較分析圖

3.1.3 區域差異性

測量標志可利用率的區域分布并不平衡，全省17 個地市可分為5級，見表1，以中東部山地丘陵地區（1、2級地區）向四周遞減，最低區域在西北部的平原地區，總體上與經濟社會發展水平、地貌類型分布明顯相關。通過對各地市人均GDP與測量標志可利用率進行相關分析可知，測量標志可利用率與經濟發展水平總體上呈正相關，但東營、威海、煙臺等市的可利用率與經濟發展水平并不相稱，如圖2所示。

表1 測繪標志可利用率區域分級表

圖2 測繪標志可利用率與經濟社會發展水平關系圖

3.1.4 埋設年代差異性

全省測量標志是國家、省級多期測繪基準建設的產物，很多具有多期、多類型共用的特點。依據點之記中標石埋設信息確定埋設年代的時間跨度為1952～2014年，分析認為，測繪標志可利用率與標志的埋設年代變化的聯系并不明顯（圖3），測量標志損壞率并不隨年代越久而越高，即有些埋設年代久遠的測量標志目前的可用率仍然很高，如20世紀50年代初期、60年代后期、70年代初期等埋設的標志；而近期埋設的標石其損壞的可能性也不小，如2008年前后水準復測點等，這可能與標志埋設位置有重要關系。

圖3 各埋設年代測繪標志可利用率統計圖

3.1.5 地類差異性

根據測量標志所處位置和最新土地利用現狀分類標準[5]，全省可利用測量標志分布于52種地類中，據前6位的是機關團體用地（15.80%）、農村宅基地（13.70%）、旱地（11.20%）、科教用地（11.00%）、其他草地（6.80%）和空閑地（5.60%），共占總體的64.10%，可為測量標志的土地確權發證、維護方式、景觀型標志選建及基準優化布局等提供基礎。

3.2 不可利用分析

3.2.1 因素分析

不可利用因素主要包括迷失（因參照地物變化、地面大范圍硬化鋪設水泥等情況無法找到測量標志）、破壞（因地面硬化、蓋房、取土、填土、移動等情況使測量標志遭到破壞）和失去效能（因封堵、索要費用、壓蓋、水淹、窨井過深、環境障礙等情況無法使用）等，其貢獻率分別為44.95%、39.05%和16.00%（圖4）。參照物變化是造成測繪標志迷失的主要因素，也是造成測繪標志不可利用的最大因素；地面硬化、蓋樓（房）、地面取土是造成點位破壞的主要因素；保護盤被封堵、索要高額費用、上方被重物壓蓋、上方蓋房、落于特殊位置等是失去效能的主要原因。

圖4 不可利用因素統計分析圖

3.2.2 預測分析

因2012～2014年新埋設點數量極少且均為GORS站，故以2011年為最后時間段的起始年向前推，建立20個以2014年為終止年的時段序列（表2）；并計算各時段的年均不可利用點數、時間跨度、權重和加權值。利用式（1），求得53.64座，即全省測量標志近期年均不可利用點數的最或然值。因此，全省年均不可利用數約為54座，占2014年測量標志總數的0.8%。

表2 全省測量標志年平均不可利用數計算表

4 結 語

測量標志是重要的測繪空間基礎設施，對于國民經濟和社會發展具有重要戰略意義。通過對測量標志普查數據的深入分析，得到以下認識：

1）全省測量標志可利用率較高，但在類型、等級、區域、埋設年代等方面具有明顯差異性。標志類型越現代、使用頻率越高，可利用率越高；等級越高，可利用率越高。區域性差異明顯，中東部山地丘陵地區明顯高于西部平原地區，并總體上與經濟發展水平呈正相關。

2）迷失、破壞和失去效能是造成測繪標志不可利用的主要因素，其中迷失是首要因素，全省年均不可利用數約為54座。因此需要采取綜合方法加強對測量標志的保護，堅持分級分類管護制度，適時調整重點管護對象和措施；推進動態巡查并及時記錄參照物變化，防止迷失；及時發現并處理地面硬化、蓋房、取土、封堵、壓蓋等破壞或危害測量標志的行為；嚴格遷建審批制度，對于難以使用的測繪標志可探索基準優化時重新布局等辦法。

3）不可利用分析也反映了對測量標志管護的重視程度不夠、保護意識不足等問題，尤其是經濟發展水平與測繪標志可利用率不協調的地區。因此，仍需充分利用多種途徑加強宣傳，可嘗試從機關團體、宅基地、科教用地、公園與綠地、風景名勝用地中遴選出部分測繪標志進行景觀文化型改造，建成測繪文化宣傳教育基地；探索測量標志管護經費穩定投入和有償管護制度，提高管護積極性，避免出現索要高額費用等問題。

[1]張全德.測量標志保護若干問題的探討[J].測繪科學, 2005(6):121-123

[2]張鵬,武軍酈,孫占義.國家測繪基準體系基礎設施建設[J].測繪通報,2015(10):9-11

[3]李雪松.淺談內蒙古測量標志普查和維護[J].測繪與空間地理信息,2015(3):216-217

[4]邱儒瓊,鄭麗娜.AJAX在湖北省測量標志普查管理信息系統中的應用[J].地理空間信息,2008,6(1):31-33

[5]中國國家標準化管理委員會. GB/T 21010-2007.土地利用現狀分類[S].北京:中國標準出版社,2007

[6]胡雪蕓,何宗宜,苗靜.疾病數據的時空聚集分析及可視化[J].測繪通報,2015(11):106-111

[7]張健欽,邙曉宇,徐志潔,等.基于GIS的居民出行調查數據時空查詢分析研究[J].測繪通報,2013(4):21-24

P208

B

1672-4623（2017）07-0090-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.07.027

宋擁軍，碩士研究生，研究員，主要從事地理信息應用、地理分析等研究工作。

2016-11-01。

項目來源：山東省“十二五”基礎測繪規劃資助項目（2013030601）。