河流土地資源外業調查和界樁建立的技術探討
——以滹沱河山西段為例

翟宏宇

（山西省測繪地理信息院，山西 太原 030001）

為了加強生態文明建設，適應自然資源部門管理需求，開展了針對山西省主要河流土地資源基礎數據的調查研究。利用無人機傾斜攝影技術獲取高分辨率數字正射影像圖、數字高程模型以及第三次國土調查和地理國情監測矢量數據。通過內業數據分析和外業實地調查，完成對調查區域內土地利用現狀的復核細化統計以及水利設施基礎數據的采集調查，為河湖周邊自然資源的土地確權登記、國土空間規劃、生態環境修復治理等工作提供基礎地理信息數據。另外，根據各級行政區域界線與河流治導線交界點處等重要拐點進行外業勘測放樣和埋設點標識，為河道治導規劃、河道管理范圍定界、推動山西省河長制管理等工作提供空間定位服務。

1 研究區域概況

山西省地處華北西部的黃土高原東翼，地貌從總體來看是一個被黃土廣泛覆蓋的山地高原，整個輪廓略呈由東北斜向西南的平行四邊形。地貌類型復雜多樣，有山地、丘陵、高原、盆地、臺地等，大部分地區海拔在1 000 m 以上，境域地勢高低起伏異常顯著。東西兩側為山地和丘陵隆起，東部是以太行山為主脈形成的塊狀山地，西部是以呂梁山為主干的黃土高原。中部為一列串珠式盆地沉陷，平原分布其間，由北而南珠串著彼此相隔的雁北、忻州、太原、呂梁、陽泉、長治、晉城、臨汾、運城九大“多”字形斷陷盆地。由于地處中緯度地帶的內陸，在氣候類型上屬于溫帶大陸性季風氣候。

滹沱河發源于繁峙縣橋兒溝村一帶，滹沱河全長587 km，其中山西流域長度大約為332 km，流域地形分為平原、丘陵、盆地、山區4 種類型，主要分布在7 個縣區，向西南流經繁峙縣、代縣、原平市、忻府區、定襄縣、五臺縣和盂縣，切穿系舟山和太行山，東流至河北省匯入子牙河后入海。滹沱河上建有米家寨水庫、雙乳山水庫、唐家灣水庫、觀上水庫、孤山水庫和下茹越水庫等中型水庫。

2 河流土地資源利用復核細化調查

土地資源類型分為三大類，即農用地、建設用地和未利用地，是反映土地用途、數量范圍及其分布規律的基本地域單元。根據自然資源統籌規劃的基本原則，土地利用現狀分類的12 個一級類調查對象中，耕地、園地、林地、草地歸入農用地；商服用地、工礦倉儲用地、住宅用地、公共管理與公共服務用地、特殊用地、交通運輸用地、水域及水利設施用地歸入建設用地；其他土地歸入未利用地。土地資源外業調查為土地地類圖斑的地類類型、界線面積、質量特征、空間定位以及在各種社會經濟活動中的利用程度和權屬管理狀況提供了詳細客觀的基礎地理信息數據。

2.1 外業調查的內容

本次外業調查的主要內容是針對滹沱河山西段調查范圍線內河流流域內陸灘涂及其他用地、河流沿線水工建筑及水庫附屬設施、跨河構筑物等地類性質的復核細化以及調查判定。為此，在12 個一級類、57 個二級類的基礎上，增設若干三級地類類別。同時，根據項目需求，在此基礎上新增點狀要素、線狀要素和面狀要素（見表1）。

表1 土地利用現狀要素分類表（部分）

2.2 外業調查的技術路線

2.2.1 調查底圖數據制作

依據三調成果、國情監測數據、月度監測數據，以及上述矢量數據匹配對應的現勢性衛星影像和當前生產的0.2 m 分辨率數字正射影像圖等資料疊加套合，通過多期影像和矢量數據對比分析，提取最新影像與應對數據屬性或范圍不符的疑問核查圖斑，從而生成外業調查底圖數據。

2.2.2 外業調查

按照水利部門認定標準，結合實際土地利用現狀對調查范圍線內的水工設施進行細化標注并采集主題明確的舉證照片，包括水庫工程、水利裝置、堤防工程、水利發電工程、景觀攔河建筑物、跨河建筑物、河道侵占物（魚塘、溫室大棚、農莊、農用房、公園、零星建筑物、加油站以及企業廠房等）、河道排污口、水文站、行洪區等。同時，對影像不清晰、不能準確判定地類邊界和屬性、實地由于水位淹沒的水工建筑，外業應實地核實其屬性并標注位置邊界。

對于跨河建筑物（如橋梁） 與地表圖斑存在上下壓蓋的情況，為了保證河流調查貫通性，外業調查需在不同圖層分別記錄，并對調查范圍內的橋梁按公路橋、鐵路橋、人行橋等各自代碼分類，采集長度、名稱、噸位等屬性信息以及舉證照片。

為了實現野外實地調查工作科學高效、層次分明、突出重點，根據土地資源利用現狀復核細化的技術要求，針對疑問核查圖斑對比分析進而具體分類，包括以下4 種圖斑。

1） 地類用途不明確圖斑：根據影像數據特征及其他資料，內業無法確認用途的圖斑（表現為圖斑地類不唯一或者沒有按照工作分類要求細化的圖斑） 標示為“I”類重點圖斑。河流治導線范圍內的建設用地、耕地、水利附屬設施用地均作為“I”類重點圖斑。對于上述核查圖斑，外業調查過程中需采集舉證照片。

2） 圖形不明確圖斑：圖斑邊界根據影像數據特征無法確認的圖斑標示為“II”類重點圖斑。外業調查此類圖斑過程中，需明確邊界線范圍，提供精準數據。

3） 標注屬性不明確地類圖斑：圖斑地類明確，但是種植屬性和圖斑細化屬性不明確的圖斑標示為“III”類重點圖斑。針對此類圖斑，外業調查過程中需明確判定其屬性，但不要求采集舉證照片。

4） 特殊圖斑：在對具有宗教色彩特殊用地（如廟宇、陵園等） 進行實地調查時，需記錄其屬性并采集舉證照片；對涉及軍事用途或保密需求的特殊用地進行實地調查時，外業調查遵循“三不”原則，即：不定位、不定性、不采集照片。

在實地作業中，外業人員利用具有高精準度、高分辨率的測繪專業平板電腦對重點標注的各種疑問核查圖斑及要素進行準確調查，并采集高清晰且主體明確的舉證照片等信息，以供內業人員進行后續數據的處理。

3 界樁點設置與埋設

為了準確直觀地反映河流治導線的流域信息和走向特征，需在重要拐點處布設數量足夠且定位精準的標識點。根據界樁標識點設置與埋設技術要求，在野外施測前，內業基于主要河流土地資源調查項目已有成果（重要區域傾斜三維模型、0.5 m格網間距數字高程模型和1∶2 000 數字正射影像圖等資料），在界樁點設置與埋設可行性高的位置處標記，并提取坐標信息。在實地放樣踏勘后，若預估點位置正確且可建設，外業人員實地埋設點標識并獲取高精度坐標信息；若預估點位置偏離至實地環境不易建設，則利用已有成果資料建立電子標識點并提取坐標信息。

3.1 界樁點技術要求

根據第三次國土調查的工作界線（市、縣、鄉、村級） 和轉繪后的滹沱河治導線相交點確定河流治導線埋設點點位，沿用《山西省主要河流土地資源調查項目2020 年度工作技術設計書》，實地設置與埋設界樁點的平面位置中誤差一般不大于±0.2 m，高程中誤差一般不大于±0.5 m。埋設點編號以每條河流為一個編號單元，在一個編號單元內一般沿河流從上游到下游從0001 開始按順序編號。埋設點的編號規則：所在河流代碼編號+埋設點序號+類型碼，完整編號形式為

其中，相重疊的埋設點，類型碼按照高等級埋設點類型而定，見表2。

表2 河流治導線埋設點類型碼

本次埋設標識點制作中，根據項目要求，材料及設計內容為：主體采用C30 鋼筋混凝土，整體白色，正面河流名稱、編號采用紅色油漆噴繪；反面用紅色油漆噴繪“河流資源調查范圍線埋設點”；側面用紅色油漆噴繪所在地市或縣（市、區） 名稱，對向面用紅色油漆噴繪相鄰地市或縣（市、區） 名稱。尺寸為：150 mm×150 mm×1 200 mm，標識高1 200 mm。

3.2 界樁點設置與埋設

在野外實地放樣埋設點標識時，利用山西省衛星連續運行基準站服務系統（SXCORS 站），外業人員借助性能先進的徠卡GS18I-RTK 儀器和其他輔助設備，采用腳架進行圖根點測量，測量3 個測回。每次測量都要重新初始化后再進行測量，要求平面較差≤2 cm，高程較差≤2 cm，否則重新測量。符合要求后取3 次測量結果的平均值，以確保界樁標識點定位精確。實地設置埋設標識點后，整理并提交成果數據：一是以河流為單位的埋設點成果矢量數據；二是以河流為單位的埋設點成果表；三是實地埋設點原始觀測成果（點位編號、經度、緯度、大地高）；四是實地埋設點點之記成果；五是電子埋設點點之記成果。

4 外業調查注意事項

由于野外實地工作中可能會發生各種不可預計的突發事件，因此在外業調查工作開展之前，為了最大限度提高人員和設備安全，以及更加高效地作業，需做以下基本準備工作。

1） 進行野外安全培訓，包括野外工作傷害急救處理事項等。

2） 關注測區天氣預報，以及可能存在地質災害等風險的注意事項。

3） 配備安全可靠的個人防護裝備和通行、通信系統。

4） 規劃調查路線以及返回路線。

5 結束語

本文對河流土地資源利用復核細化調查以及河流治導線界樁點設置與埋設工作展開論述。依據《山西省主要河流土地資源利用調查》的技術要求，對第三次國土調查和地理國情監測矢量數據以及多時相、多種分辨率影像等各種資料進行綜合分析利用，針對調查范圍線內河流土地資源利用的復雜現狀和河流治導線界樁標識點實地設置與埋設難易程度的不可預知性，外業工作人員采取“走到、看到、問到”的調查方式，以及在界樁點設置和埋設實施中利用高性能的衛星實時動態差分定位技術，確保工作向著高精準、高效率的方向推進。