測量標志現狀分析及保護措施

孫佳龍

(廣州市城市更新規劃設計研究院有限公司, 廣東 廣州 510000)

0 引言

測量標志是在陸地和海洋標定測量控制點位置的標石、覘標以及其他標記的總稱,是經濟建設、國防建設和科學研究的一項重要測繪基礎設施[1-2]。測量標志作為測繪基準的直接承載者,是國民經濟、國防建設和科學研究的基礎設施,是各項測繪工作的基礎,廣泛應用于國民經濟建設的各個領域,特別是與城市建設息息相關的各個方面。例如：地震監測、氣象觀測、環境監測、海洋觀測等,其監測、觀測數據同樣都與我們的社會經濟發展和百姓生活密切相關。

然而,測量標志除長時間受風雨侵蝕,以及山洪、泥石流、滑坡、地震等影響自然損壞外,遭人為破壞的情況也十分嚴重。特別是隨著我國社會經濟的快速發展,大量測量標志因水利、交通、城建等工程建設遭受損毀而失效。經自然資源部地理信息管理司有關負責人介紹,各省份近10年普查測量標志12.3萬座,狀態完好的有8.1萬座,納入普查的測量標志損毀率高達34.1%[3]。為此,眾多學者對測量標志的保護方法進行了研究,包括實地巡查、專人保護、線上系統管理、測量標志改造等[4-10]。

1 測量標志核查

1.1 測區概況

實驗測區位于浙江省北部杭嘉湖平原,上承長水塘和海鹽塘,下泄于平湖塘和長纖塘,四周地勢低平,河港縱橫。測量標志點按一定規則布設于各類地貌、行政區域、河流和交通沿線內,區域范圍內共有測量標志127座,包括省級測量標志31座、市級性測量標志96座,詳細情況如表1所示。

表1 南湖區測量標志點情況

1.2 測量標志核查

1.2.1資料準備

在核查工作開展前,必須對相關資料進行收集整理,準備的資料如下：

(1)通過浙江省自然資源廳提供的嘉興“測量標志核查系統應用程序(application,APP)”,查找需要核查省級測量標志點的點位信息;

(2)通過地方自然資源和規劃局收集市級測量標志點的點之記等點位信息;

(3)根據以前的維護資料,查找測量標志點的保管員人員信息及聯系方式;

(4)通過收集的省級測量標志點的點位信息、市級測量標志點的點之記制作測區測量標志點的點位分布圖,便于測量標志點核查的路線規劃、分塊分區管理。

1.2.2實地核查

(1)在前期資料整理分析的基礎上,結合點位分布圖、點之記等進行點位巡查路線規劃,明確測量標志核查的作業順序;

(2)到達測量標志點所在地附近后,根據點之記位置信息及詢問當地居民,找到埋設的測量標志點；

(3)如果測量標志點有損壞,需對測量標志點的破壞情況和現場進行拍照;如果找不到測量標志點,記錄相應的情況說明,拍攝遠景和近景照片;

(4)對于位置信息錯誤的測量標志,應利用實時動態載波相位差分技術(real-time kinematic,RTK)重新測得其準確坐標,并對其相關資料進行修改;

(5)所有的測量標志均需嚴格按照測量標志核查方案和相關規范進行核查,并填寫測量標志核查表。

1.3 測量標志核查結果

根據測量標志點實地核查數據,統計2021年測區各等級測量標志的保護情況,省級、市級測量標志點的核查結果如表2所示。

表2 省級測量標志點核查結果

從上述表中可以發現：省級測量標志點共有31個,被破壞的測量標志點12個,包括1個全球導航衛星系統(global navigation satellite system,GNSS)點、11個水準點,測量標志破壞率為38.7%;市級測量標志點共有96個,被破壞的測量標志點3個,包括1個三角點、2個水準點,測量標志破壞率為3.1%;測區各級測量標志點共有127個,被破壞的測量標志點15個,破壞率為11.8%。

2 測量標志保護情況分析

根據上述測量標志點的核查情況,對省級測量標志點和市級測量標志點的破壞情況進行統計,統計結果如圖1所示。從圖中可以看到：省級測量標志點的破壞率高達38.7%,市級測量標志點的破壞率僅為3.1%,說明省級測量標志點的保護管理劣于市級測量標志點的保護管理,且市級測量標志點的破壞率僅為3.1%,不具備測量標志保護情況分析價值。

圖1 點位等級差異分析圖

針對測區省級測量標志的核查結果,為了制定合理、有效、可行的測量標志保護方案,特從測量標志點的埋設年代、所處地類、保護設施、點類型4個方面對測量標志的破壞情況進行分析。

2.1 年代差異分析

根據省級測量標志的埋設年份或重新埋設年份,將其以20年的間隔劃分為1960以前、1960—1980年、1980—2000年、2000—2020年4個階段,根據測量標志的點之記等相關信息,從測量標志點的埋設年代方面對本次核查結果進行統計,統計結果如圖2所示。

圖2 埋設年代差異分析圖

從圖中可以看到：根據點之記等相關資料只收集到25個省級測量標志的埋設年代信息,顧以此對測量標志點的埋設年份與破壞情況之間關系進行分析;測區的測量標志點埋設年代較早,多為1960年之前,且該階段埋設的測量標志點被破壞情況最為嚴重;1980年后,隨著社會經濟的發展,測量標志點在逐步加密或維護更新;從測量標志破壞率上看,測量標志破壞率與測量標志埋設年份成正相關,埋設年代越久遠,被破壞的概率越高,1980年以前測量標志點的破壞率均高達50%以上。

2.2 地域差異分析

測量標志點埋設地的地類主要有交通運輸用地、耕地、工業倉儲用地、城鎮住宅用地、水利設施及水域用地、草地、公共設施用地等幾類,為此從測量標志點所處地類方面對本次核查結果進行統計,統計結果如圖3所示。

圖3 地類差異分析圖

從圖中可以看到：省級測量標志點主要埋設于耕地、草地,占比高達58.1%;埋設于交通運輸用地、耕地、工業倉儲用地、城鎮住宅用地、水利設施及水域用地等地類的測量標志點被破壞率高達50%以上;埋設于草地、公共設施用地等地類的測量標志保存完好,無被破壞的測量標志點。

2.3 保護設施差異分析

測量標志點的保護設施包括防護墻、防護井、防護柱、覘標等,為此，從測量標志點的保護設施方面對本次核查結果進行統計,統計結果如圖4所示。

圖4 保護設施差異分析圖

從圖中可以看到：測區省級測量標志點的保護裝置主要包括防護墻、防護井、防護柱3類;測區省級測量標志點主要利用防護井對其進行保護,防護墻、防護柱單獨使用的情況較少;已破壞的測量標志點的保護裝置都為防護井。

2.4 點類型差異分析

從測量標志類型劃分,測區測量標志點可分為GNSS等級點、水準等級點、三角點和軍控點。為此，從測量標志點類型方面對本次核查結果進行統計,統計結果如圖5所示。

圖5 點類型差異分析圖

從圖中可以看到：測區省級測量標志點主要包括各等級水準點、各等級GNSS點、三角點,無軍控點,其中水準點最多,占比高達90%;從測量標志點類型方面看,水準點、GNSS點的破壞率分別為39.3%、33.3%。

3 測量標志點保護

通過從測量標志點等級、埋設年代、所處地類、保護設施、點類型5個方面對本次核查結果進行分析,可以看出：(1)省級、市級測量標志點的破壞率分別為：38.7%、3.1%,市級測量標志點的保護情況明顯優于省級測量標志點的保護,這主要源于市級測量標志點是按照每年一次進行核查、維護,頻率遠高于省級測量標志點;(2)從測量標志埋設年代上看,年代越久遠的測量標志點,被破壞的概率越大;(3)埋設于草地、公共設施用地的測量標志點破壞率為0,而埋設于其他地類的測量標志點破壞率均高于50%,說明測量標志點宜埋設于草地或公共設施用地等地類;(4)測區省級測量標志已破壞點的保護設施均為防護井,為此無法用本次核查結果對測量標志點的防護設施與保護情況之間的關系進行準確研究;(5)測區省級測量標志中各等級GNSS點、水準點的破壞率分別為33.3%、39.3%,兩種類型的測量標志點的破壞情況并無明顯差異,說明測量標志點的保護情況與點類型并無明顯關系。

針對上述測量標志點的現狀,測量標志點保護可采用以下措施：

(1)科學合理埋設測量標志點。各類測量標志點埋設時,應根據收集的土地規劃、城市建設規劃、基礎地理信息數據等相關資料對測量標志點的埋設位置進行合理規劃,埋設位置盡量選擇草地、公共設施服務用地等穩定性好的地類,便于測量標志點的穩定保存。

(2)建立長效保護機制。對省級測量標志點、市級測量標志點合理制定核查、維護機制,適當增加省級測量標志點的核查、維護頻率,相應減少市級測量標志的核查、維護。

(3)做好宣傳保護工作。做好測量標志保護的宣傳教育,增強測量標志保管員的保護、維護意識,對測量標志的破壞情況做到及時上報;同時,增強普通民眾對測量標志的認識,減少對測量標志無意識的破壞。

(4)搭建統一管理平臺。對省級測量標志、市級測量標志搭建統一信息數據管理平臺,便于保存測量標志點的埋設年份、防護裝置、維護時間、更新資料,便于核查人員對其制定合理的核查、維護措施。

4 結束語

針對各級測量標志點在城市發展建設中遭受嚴重損壞、測量標志點需經常調查更新的問題,本文根據測量標志點的實地核查結果,從測量標志點等級、埋設年代、所處地類、保護設施、點類型5個方面對其破壞情況進行分析,查找致使測量標志點損壞的各個因素,并以此提出測量標志點可行性、有效性的保護措施。但本文僅針對這次測量標志點的核查結果數據進行現狀分析,并未考慮測量標志點的時空變化因素,為此需從歷年核查數據對測量標志點的破壞情況做進一步分析。