水利水電工程征地移民項(xiàng)目實(shí)物指標(biāo)調(diào)查測(cè)繪

蘇秀永 沈 默 邵火峰 沈明安

(1. 浙江華東測(cè)繪與工程安全技術(shù)有限公司, 浙江 杭州 310014; 2. 河南省振瑜測(cè)繪信息有限公司, 河南 信陽(yáng) 464000)

0 引言

水電站的蓄水區(qū)域覆蓋面積較大,移民征遷工作涉及各種建筑物、工廠圈舍、農(nóng)田林地等,征遷內(nèi)容較為復(fù)雜,屬于區(qū)域內(nèi)全部征遷的工作范疇。所以,確定征地移民范圍后,應(yīng)在國(guó)土資源、不動(dòng)產(chǎn)、臨時(shí)建筑、林業(yè)資產(chǎn)、農(nóng)業(yè)資產(chǎn)、水面及漁業(yè)資源、小水利設(shè)施等諸多方面進(jìn)行全面的測(cè)繪,從而對(duì)水利水電工程涉及的征地移民工程進(jìn)行測(cè)繪數(shù)據(jù)支持。

耿霄雯研究了航空攝影技術(shù)在水利工程中的地形測(cè)繪的個(gè)案[1]。較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),為防止“種樹(shù)種房”等群眾事件,一般會(huì)在正式測(cè)繪工程開(kāi)始之前的較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行一次參考航空測(cè)繪,以對(duì)征遷規(guī)模提供參考值。黃耐石則對(duì)水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程的測(cè)繪手段進(jìn)行了全面梳理,除傳統(tǒng)的航空攝影技術(shù)、航空傾斜攝影技術(shù)、基于地理信息系統(tǒng)(GIS，Geographic Information System)的激光點(diǎn)云測(cè)繪技術(shù)、大地三角測(cè)繪技術(shù)等進(jìn)行綜合應(yīng)用,以達(dá)到測(cè)繪工程要求,且研究了水利水電測(cè)繪工程對(duì)地質(zhì)勘察工程的支持模式[2]。解凌飛等研究了基于水利水電工程的建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)系統(tǒng)搭建過(guò)程和相關(guān)三維測(cè)繪技術(shù)的結(jié)合模式,研究了水利水電測(cè)繪工程的數(shù)據(jù)整合模式[3]。侯健將傾斜攝影測(cè)繪方法,特別是基于可見(jiàn)光傾斜攝影、激光點(diǎn)云傾斜測(cè)量和平掃測(cè)量等技術(shù)與無(wú)人機(jī)技術(shù)相結(jié)合,結(jié)合GIS數(shù)據(jù)和航空攝影數(shù)據(jù),對(duì)水利水電工程測(cè)繪工程的精度提升進(jìn)行了大數(shù)據(jù)構(gòu)建模式研究[4]。權(quán)浩綜述分析了水利水電工程測(cè)繪工作中近年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù)[5]。此研究中,高分衛(wèi)星測(cè)繪、天基紅外生物環(huán)境測(cè)繪、航空攝影測(cè)繪、傾斜攝影測(cè)繪、激光點(diǎn)云傾斜加平掃測(cè)繪等測(cè)繪技術(shù),與GIS、BIM等大數(shù)據(jù)工具相結(jié)合,構(gòu)成了當(dāng)前水利水電測(cè)繪技術(shù)的核心。

本文研究核心并非對(duì)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行工程實(shí)踐研究,而是在個(gè)案研究的基礎(chǔ)上,研究測(cè)繪工程對(duì)征地移民工程提供的數(shù)據(jù)構(gòu)成和相關(guān)指標(biāo)的構(gòu)建模式。

1 本文個(gè)案及測(cè)繪數(shù)據(jù)采集

1.1 個(gè)案基本情況

某河道位于大別山中段,為常年雨水補(bǔ)給河道,向南匯入長(zhǎng)江下游,屬于豫南地區(qū)大落差小流域河道,具有較強(qiáng)的局域河道梯度開(kāi)發(fā)價(jià)值。本文個(gè)案設(shè)計(jì)的攔水壩,蓄水高程為183～+287 m,最大蓄水深度104 m,裝機(jī)3臺(tái)15 MW發(fā)電機(jī)組,可為當(dāng)?shù)乜h域經(jīng)濟(jì)提供最大45 MW電力供應(yīng)。在此方案下,計(jì)劃蓄水區(qū)域內(nèi)包含X19縣道與X25縣道的丁字路口,此路口處為某行政村東組(河道以東)與該行政村西組(河道以西)約9萬(wàn)m2民房,涉及征遷戶籍人口約120戶463人，詳見(jiàn)圖1。

圖1 本文個(gè)案示意圖

圖1中,蓄水壩穿過(guò)該行政村東組中部,最大蓄洪線穿過(guò)該行政村西組北部,蓄洪區(qū)內(nèi)建筑面積約5.9萬(wàn)m2,考慮到施工場(chǎng)地需求和整體征遷難度,計(jì)劃將該行政村整體征遷。X19縣道自攔水壩壩頂路向東,繞過(guò)蓄洪區(qū)東側(cè)向北連接原X19縣道,而X25縣道經(jīng)攔水壩壩頂路向西出蓄洪區(qū)后,向西北匯入原X25縣道。征遷區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)到山坡林果園約240萬(wàn) m2,梯田耕地約64.7萬(wàn) m2(茶園為主),養(yǎng)殖圈舍1 900 m2,村辦企業(yè)廠房約4 300 m2,其他農(nóng)電配電、給排水、網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)施若干。

該個(gè)案的征遷任務(wù)量估算結(jié)果如表1所示。從表1可以看到,該征遷工程中,大部分林果園及農(nóng)田均在淹沒(méi)區(qū)之外,如果采用遠(yuǎn)距離安置,則這些林果園和農(nóng)田均面臨征遷壓力,如果采用近距離安置,則大部分林果園及農(nóng)田,僅影響本季收成,可以實(shí)現(xiàn)回遷復(fù)用。其他征遷項(xiàng)目,均無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)用。

1.2 測(cè)量技術(shù)及數(shù)據(jù)支持模式

通過(guò)對(duì)表1中征遷任務(wù)進(jìn)行綜合分析,本文個(gè)案的實(shí)際測(cè)量過(guò)程,計(jì)劃采用高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)配合航空攝影加強(qiáng)測(cè)量結(jié)合原始GIS地籍資料對(duì)相關(guān)地理區(qū)域進(jìn)行充分劃分,使用無(wú)人機(jī)載體的傾斜攝影技術(shù)和激光點(diǎn)云技術(shù),對(duì)各沿途線塔、機(jī)井等原始水利設(shè)施、民房、廠房、養(yǎng)殖圈舍等進(jìn)行三維成像測(cè)量，詳見(jiàn)圖2。

圖2 測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)支持模式示意圖

圖2中,彩色成像地圖可以明確地表建筑、道路等設(shè)施的高程、面積數(shù)據(jù),并將攝影圖片與GIS地籍坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合。而三維地圖可以將地表建筑的立面數(shù)據(jù)及多層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化、將道路的細(xì)部信息進(jìn)行量化,同時(shí)可以將線塔及線路的分布情況,飲水站、機(jī)井房等設(shè)施進(jìn)行高精度定位。將兩種測(cè)量手段相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)案區(qū)域相關(guān)征遷數(shù)據(jù)進(jìn)行足夠細(xì)化的測(cè)量并形成三維地圖資料,為征遷工作提供數(shù)據(jù)支持。

表1 個(gè)案征遷任務(wù)量前期估算表

2 實(shí)物指標(biāo)的劃分與確定

2.1 農(nóng)作物與林果業(yè)樹(shù)種的識(shí)別

不同的農(nóng)作物、樹(shù)種在征遷過(guò)程中的對(duì)應(yīng)單價(jià)差距較大,比如茶園、藥田等高附加值經(jīng)濟(jì)作物的征遷單價(jià)較高,而主糧作物、一般經(jīng)濟(jì)作物的征遷單價(jià)較低,在不同樹(shù)種的征遷單價(jià)規(guī)劃中,竹林、速生楊、柳樹(shù)等的征遷單價(jià)較低,紅木、松木等景觀林木的征遷單價(jià)較高,各種名樹(shù)古木的征遷單價(jià)更高。所以測(cè)量工作中有效識(shí)別農(nóng)作物種類和林果業(yè)樹(shù)種,對(duì)征遷測(cè)繪實(shí)際影響較為顯著。

2010年起,我國(guó)啟動(dòng)了高分衛(wèi)星工程,在包含江西省在內(nèi)的16個(gè)省市建立了高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)省級(jí)數(shù)據(jù)與應(yīng)用中心,提供來(lái)自11個(gè)高分衛(wèi)星的亞米級(jí)觀測(cè)數(shù)據(jù),在該工程正式測(cè)量前,該縣已經(jīng)讀取了該地區(qū)近5年的高分衛(wèi)星數(shù)據(jù),對(duì)不同種植區(qū)域和5年內(nèi)的房屋建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了跟蹤分析。但僅憑高分衛(wèi)星亞米級(jí)數(shù)據(jù),仍無(wú)法對(duì)農(nóng)作物和樹(shù)種的直接判讀提供數(shù)據(jù)支持,僅可對(duì)相關(guān)地塊的利用情況進(jìn)行追蹤測(cè)量。為充分分別農(nóng)作物和樹(shù)種,在本次測(cè)量中,使用Y12運(yùn)輸機(jī)攜帶厘米級(jí)高分?jǐn)z影機(jī)在750 m高度對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了兩次航拍測(cè)繪,包括提前8個(gè)月的前期測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的加強(qiáng)測(cè)量,根據(jù)航拍測(cè)繪數(shù)據(jù)對(duì)農(nóng)作物的識(shí)別,與對(duì)應(yīng)時(shí)間段的高分衛(wèi)星拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,判斷高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的地塊與農(nóng)作物、樹(shù)種等信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了充分論證,實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域內(nèi)的農(nóng)作物、樹(shù)種常態(tài)化種植模式和種植區(qū)域進(jìn)行了控制性測(cè)量。該數(shù)據(jù)在征遷工作中有較強(qiáng)的說(shuō)服力,可以為征遷過(guò)程提供具有法律效力的數(shù)據(jù)支持。該測(cè)量方案如圖3。

圖3 生物地理信息測(cè)量確認(rèn)方案示意圖

圖3中,以2020年3月6日進(jìn)行的測(cè)繪結(jié)果為核心測(cè)量結(jié)果,以2019年8月6日的測(cè)繪結(jié)果為參照結(jié)果,以此兩次結(jié)果的農(nóng)作物種類和樹(shù)種識(shí)別結(jié)果對(duì)高分衛(wèi)星相關(guān)區(qū)域地塊的標(biāo)注信息進(jìn)行細(xì)化標(biāo)注。使用該標(biāo)注模式對(duì)2016年—2020年的高分衛(wèi)星地塊信息進(jìn)行整體分析,最終得到測(cè)繪結(jié)果。

實(shí)際征遷過(guò)程中,120戶居民對(duì)農(nóng)作物及林果業(yè)樹(shù)種的爭(zhēng)議量為31戶,其中現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)后認(rèn)同測(cè)繪結(jié)果13戶,法院調(diào)解后雙方均認(rèn)同測(cè)繪結(jié)果6戶,法院判決認(rèn)為測(cè)繪結(jié)果有效2戶,測(cè)繪結(jié)果實(shí)際認(rèn)同率達(dá)到100%,爭(zhēng)議前后征遷費(fèi)用變更達(dá)到192萬(wàn)元,為水利水電工程直接節(jié)約征遷費(fèi)用192萬(wàn)元。

2.2 建筑物結(jié)構(gòu)三維識(shí)別測(cè)量

大部分涉及公共事業(yè)的整村征遷過(guò)程中,村民獲得征遷信息后,會(huì)大量修建新房,以增加自身征遷利益。而傳統(tǒng)模式中,通過(guò)集體房屋房產(chǎn)證面積作為征遷依據(jù),難以平復(fù)村民爭(zhēng)議,最終在工期要求影響下,項(xiàng)目方不得不進(jìn)行多方妥協(xié),較大程度增加征遷成本。而此時(shí)如果滿足新建房房主要求,勢(shì)必?fù)p害未進(jìn)行新建房的村民利益,也容易引起社會(huì)事件。所以,征遷過(guò)程中進(jìn)行有足夠說(shuō)服力的建筑物結(jié)構(gòu)測(cè)量,是區(qū)域維穩(wěn)的基本需求。

本文個(gè)案在測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)2019年8月6日和2020年3月6日進(jìn)行的兩次低空航空攝影對(duì)區(qū)域房屋建筑的布局情況進(jìn)行初步確認(rèn),于2020年3月6日進(jìn)行一次基于無(wú)人機(jī)載具的超低空傾斜攝影配合激光點(diǎn)云測(cè)量,構(gòu)建2020年3月6日的村莊房屋實(shí)際三維模型。但此模型難以排除2019年8月6日前期測(cè)量工程開(kāi)始后村民獲得征遷信息后的新房搭建影響。所以,本文實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,將2019年8月6日和2020年3月6日進(jìn)行的兩次低空航空攝影厘米級(jí)數(shù)據(jù)與2020年3月6日的三維模型數(shù)據(jù),在BIM平臺(tái)下進(jìn)行一次直接三維模型構(gòu)建和一次參照三維模型構(gòu)建,比較分析兩次三維模型的變化趨勢(shì)。同時(shí)將2016年至2019年3月6日高分衛(wèi)星亞米級(jí)數(shù)據(jù)整合并構(gòu)建2020年3月6日三維模型，最終形成了不同時(shí)間段的三維模型數(shù)據(jù),最終形成了6個(gè)不同時(shí)間段的三維模型數(shù)據(jù),對(duì)120套民居,3個(gè)村辦企業(yè),5個(gè)養(yǎng)殖圈舍的5年6次三維模型數(shù)據(jù)進(jìn)行全面建模,可以直觀反映出5年內(nèi)的該村房屋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，詳見(jiàn)圖4。

圖4 房屋結(jié)構(gòu)三維模型構(gòu)建方案示意圖

圖4中形成的2016年至2020年3月6日對(duì)應(yīng)測(cè)量數(shù)據(jù)的房屋三維模型數(shù)據(jù),以及2019年8月6日對(duì)應(yīng)測(cè)量數(shù)據(jù)的房屋三維模型數(shù)據(jù),共6組房屋三維模型,其中包括近期2組厘米級(jí)精度模型和4組亞米級(jí)精度模型。2組厘米級(jí)精度模型可作為征遷工作的直接依據(jù),4組亞米級(jí)精度模型可作為征遷工作的參照依據(jù)。特別是2019年8月6日的厘米級(jí)三維模型,可以直接反應(yīng)出征遷工作的實(shí)際征遷工作量。

實(shí)際征遷過(guò)程中120戶居民對(duì)房屋結(jié)構(gòu)和房屋實(shí)測(cè)面積提出爭(zhēng)議63戶,其中現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)后認(rèn)同測(cè)繪結(jié)果41戶,法院調(diào)解后雙方均認(rèn)同測(cè)繪結(jié)果19戶,法院判決認(rèn)為測(cè)繪結(jié)果有效3戶,測(cè)繪結(jié)果實(shí)際認(rèn)同率達(dá)到100%,爭(zhēng)議前后征遷費(fèi)用變更達(dá)到872萬(wàn)元,為水利水電工程直接節(jié)約征遷費(fèi)用872萬(wàn)元。

3 個(gè)案實(shí)物指標(biāo)劃分的實(shí)際工程意義及社會(huì)意義

征遷工程的本質(zhì)是社會(huì)工程,征遷過(guò)程中的環(huán)保意義、維穩(wěn)意義是評(píng)價(jià)其征遷成果的核心考核目標(biāo),在確保其環(huán)保意義和維穩(wěn)意義的同時(shí),實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益,是其延伸目標(biāo)。前文列舉了本文測(cè)繪工程對(duì)征遷工程的實(shí)際意義,詳見(jiàn)表2。

表2中,對(duì)區(qū)域內(nèi)的農(nóng)林作物進(jìn)行了13張地圖的細(xì)化標(biāo)注并分別出圖,對(duì)民居房屋在13張亞米級(jí)彩色地圖的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了6張三維地圖(包括2張厘米級(jí)精度三維地圖和4張亞米級(jí)精度三維地圖),對(duì)公共設(shè)施在13張亞米級(jí)彩色地圖的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了1張亞米級(jí)地圖。在對(duì)農(nóng)林作物的種類識(shí)別方面,發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)爭(zhēng)議31戶,占全部居民的25.8%,其中發(fā)展到訴訟階段8戶,占6.7%,在對(duì)民居房屋具體結(jié)構(gòu)的識(shí)別方面,發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)爭(zhēng)議63戶,占全部居民的52.5%,其中發(fā)展到訴訟階段22戶,占18.3%。但因?yàn)楸敬螠y(cè)量過(guò)程較以往測(cè)量過(guò)程進(jìn)行了基于全面數(shù)據(jù)整合的全新測(cè)量方案,且構(gòu)建了覆蓋2016—2020年的實(shí)物識(shí)別動(dòng)態(tài)指標(biāo),法院最終通過(guò)調(diào)解或者判決,均支持了本文個(gè)案的測(cè)量結(jié)果。最終,一方面在征遷過(guò)程中未發(fā)生任何公共事件和群眾事件,另一方面為項(xiàng)目方節(jié)約爭(zhēng)議征遷費(fèi)用合計(jì)1 064萬(wàn)元(其中農(nóng)林作物爭(zhēng)議192萬(wàn)元房屋結(jié)構(gòu)爭(zhēng)議872萬(wàn)元)。

因?yàn)楸疚恼鬟w過(guò)程為該縣市的重點(diǎn)征遷項(xiàng)目,縣政府組織了現(xiàn)場(chǎng)辦公室,縣公檢法機(jī)構(gòu)均設(shè)置了現(xiàn)場(chǎng)辦公機(jī)構(gòu)和臨時(shí)專項(xiàng)法庭,組織了涵蓋公共服務(wù)學(xué)、社會(huì)學(xué)、法學(xué)、地質(zhì)學(xué)、農(nóng)林學(xué)等領(lǐng)域的專家組成現(xiàn)場(chǎng)專家組,所以本文涉及30個(gè)訴訟案件,現(xiàn)場(chǎng)報(bào)案,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)解或現(xiàn)場(chǎng)審理,使該征遷談判工作在42個(gè)工作日內(nèi)完成,且有效保持了社會(huì)穩(wěn)定。

表2 本文個(gè)案的工程意義及社會(huì)意義分析表

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)充分整合高分衛(wèi)星攝影數(shù)據(jù)、GIS地籍?dāng)?shù)據(jù)、航空攝影數(shù)據(jù)、基于無(wú)人機(jī)的傾斜攝影和激光點(diǎn)云數(shù)據(jù),最終形成2016—2020年的水利水電工程征遷區(qū)域的5年實(shí)物識(shí)別指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。該體系在征遷談判和征遷糾紛訴訟過(guò)程中提供了較強(qiáng)的說(shuō)服力,確保征遷方案在村民處和公檢法部門(mén)均保持了認(rèn)同度。且本文個(gè)案實(shí)際談判過(guò)程中的談判糾紛,在本文個(gè)案測(cè)量成果的證據(jù)鏈下,以測(cè)量結(jié)果的100%認(rèn)同度得到應(yīng)用。