LIDAR技術在蘇阿皮蒂水利樞紐項目移民工程中的應用

杜安康，高 甫，李相哲

(中國水利電力對外有限公司，北京 100120)

幾內亞蘇阿皮蒂水利樞紐工程是中國水利電力對外有限公司在西非幾內亞投資的第一個水電站項目，大壩全長1 148 m，壩高120 m，電站安裝4臺立軸混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量為450 MW。正常蓄水位210 m，相應庫容約63億m3，相應庫區(qū)面積達262 km2。移民涉及幾內亞4個省、5個縣、102個村莊13 507人，移民數(shù)量占目前幾內亞總人口的1.5‰。

由于幾內亞基礎設施落后，沒有蘇阿皮蒂庫區(qū)內的大比例尺地形圖，利用傳統(tǒng)的測量方法實地測量放樣SMK210 m淹沒線和SMK214 m校核洪水位線，完成控制網(wǎng)的建立、實地放樣標識和SMK210 m、SMK214 m淹沒線的繪制，耗時至少6個月，且需要投入大量的人力和物力。

為確保蘇阿皮蒂水利樞紐項目移民工作的順利實施，提升移民工作現(xiàn)代化、科學化的管理水平，實現(xiàn)“精準移民”的目標，中國水利電力對外有限公司將LIDAR技術應用于蘇阿皮蒂水利樞紐工程庫區(qū)淹沒線的界定，確保庫區(qū)內的村莊、房屋、土地、農作物及樹木淹沒范圍界定的準確性，極大地提高了庫區(qū)淹沒線界定的工作效率。

1 LIDAR技術在移民工作中的實際應用

蘇阿皮蒂水利樞紐項目庫區(qū)地形測繪，采用LIDAR(激光探測與測量)技術，測量成果包括庫區(qū)水位高程高精度數(shù)字模型[1]，其正射影像航拍圖能夠精確地反映出地面實物的高程[2]。利用LIDAR技術繪制蘇阿皮蒂水利樞紐項目庫區(qū)SMK210 m和SMK214 m淹沒線，不僅精度高，而且極大地提高了工作效率。LIDAR技術在蘇阿皮蒂水利樞紐項目移民工程中得到成功應用。

1)讀取蘇阿皮蒂庫區(qū)高清航拍照片。利用LIDAR處理軟件可以讀取庫區(qū)高清航拍照片，航拍照片中的建筑物、道路、樹木及土地清晰可見，對制定人口、房屋及樹木等實物指標調查計劃、移民安置點的選址和制定移民搬遷計劃起著至關重要的作用。航拍照片有助于了解通往村莊的交通狀況，從而合理安排實物指標調查的順序，提高工作效率。

2)獲取庫區(qū)地形圖。利用LIDAR處理軟件能夠生成任意間距的高程線[3]，為移民安置點的選址論證提供依據(jù)。庫區(qū)地形圖結合航拍照片，可以查閱蘇阿皮蒂庫區(qū)內村莊、道路、橋梁及耕地的高程，根據(jù)蘇阿皮蒂水利樞紐項目蓄水節(jié)點計劃，合理分階段地實施移民再安置工作。圖1是利用LIDAR處理軟件生成的蘇阿皮蒂庫區(qū)地形圖，等高線間距為5 m。圖2是村莊航拍照片，可以看出，該村莊的高程在SMK171 m～SMK183 m之間，根據(jù)蘇阿皮蒂水利樞紐項目蓄水節(jié)點，確定該村莊于2019-05-01日前完成搬遷。

圖1 蘇阿皮蒂庫區(qū)地形圖

圖2 庫區(qū)移民村莊航拍照片

單獨提取SMK210 m和SMK214 m高程線，配合航拍照片可以直觀的查看庫區(qū)內的村莊分布、建筑物、道路、樹木及土地等各種信息。利用LIDAR處理軟件可以計算出SMK210 m淹沒線和SMK214 m最高洪水位線的長度和淹沒區(qū)的面積[4]，通過LIDAR處理軟件計算得出蘇阿皮蒂庫區(qū)SMK210 m淹沒線的長度是1 108 km，SMK214 m最高洪水位線的長度是1 238 km。SMK210 m淹沒面積是261.89 km2(見圖3)，SMK214 m最高洪水位線淹沒面積是316.03 km2。

圖3 利用LIDAR處理軟件計算SMK210 m淹沒區(qū)的面積

3)區(qū)分搬遷戶和非搬遷戶。為實現(xiàn)“精準移民”的目標，必須準確區(qū)分半淹沒村的移民搬遷戶和非移民搬遷戶，用常規(guī)的測量方法劃分移民搬遷戶和非移民搬遷戶，包括測量放樣、釘樁等，過程非常復雜，耗費大量的資金和人力。利用LIDAR處理軟件制作的庫區(qū)淹沒圖，能方便地區(qū)分移民搬遷戶和非移民搬遷戶。

4)建立二維地理信息圖。利用GPS收集移民搬遷戶原有房屋的二維地理坐標，展放在航拍圖上，可以直觀地展示居民搬遷安置前居住的地理位置。同樣，也可展示居民搬遷安置后居住的地理位置。

5)庫區(qū)道路規(guī)劃。通過航拍圖片可以觀察被淹沒道路的情況，例如道路的長度，為制定道路改線方案提供必要的參考，大大減少野外測量工作量，節(jié)省人員和設備的投入。

6)LIDAR技術延伸應用。利用LIDAR技術庫區(qū)淹沒圖，把淹沒圖另存成KML格式的文件，載入手機中的奧維互動地圖中，利用手機中的GPS功能，可以即時展現(xiàn)持有手機的人所在庫區(qū)內的位置。

2 結 語

通過LIDAR技術在蘇阿皮蒂水利樞紐項目移民工程中的應用，準確、高效地繪制了SMK210 m高程及SMK214 m高程庫區(qū)淹沒線，為實物指標調查及庫區(qū)內的道路、橋梁等公共交通設施的規(guī)劃設計提供了依據(jù)，極大地提高了蘇阿皮蒂水利樞紐項目移民工作的效率。