基于土地整治项目工程量复核方法的科技创新——无人机航测技术在云南省土地整治项目工程量复核中的实践

■ 袁千淇/白 帆/李和忠/廖顺宽

（云南省国土资源规划设计研究院，昆明 650216）

0　引言

土地整治项目工程量复核，是针对土地整治项目主要建设指标完成情况及各项工程完成量进行全面核实的一项技术性工作；是一项涉及规划、可研、竣工测量等的繁杂工程，时间紧、任务重，技术要求高，政策性很强。土地整治项目工程量复核方法的科技创新，是加快土地整治项目工程量复核工作的有效手段，是提升社会管理效能的新型工具，同时也是大力推进科技自主创新、切实提高保障服务能力的重要举措，利于有关部门创新服务模式，积极推动国民经济社会信息化，及时掌握所需动态地理信息，从而保障经济社会健康快速发展。

1　土地整治项目工程量复核的常规方法及内容

1.1　复核的概念

土地整治项目工程量复核是通过项目工程量初步对比、基本工程量复核、现场复核和细部工程测绘，准确测评土地平整工程、农田水利工程、田间道路工程、农田防护生态环境工程等竣工完成的数量和质量，计算工程量的增减比率，完善验收的组织程序，强化项目实施的过程管理和项目最终验收的质量，确保国家的巨额投资能够充分发挥效益，实现土地整治项目验收的重要阶段。

1.2　复核程序

复核工作一般是在项目完成建设任务及竣工图编绘、竣工报告编制、变更资料审批及签证结算完成的前提下进行的。首先是根据复核作业指导书，分析规划设计工程量、变更工程量和报告完成工程量之间的差异。其次是明确有批准文件的变更工程数量，确定复核重点，对变更项目较大、资料不完善、涉及金额较大的，进行重点复核。最后是根据经批准的规划设计文件、规划图、变更设计、变更设计申请、变更设计批复、竣工报告、竣工图等资料进行现场复核，对新建工程项目进行现场巡视，清点数量，用GNSS-RTK、全站仪、钢尺等测量设备进行现场数据采集，并作好记录，对项目建设范围、土地平整范围、开发范围、田间道路、农田水利（沟、渠）、水工建筑物（水池、水窖）位置进行实地测量和数据采集。

1.3　复核方法

根据项目区的实际情况主要采取以下几种方法综合进行：①现场勘测法，即对项目区建设规模、土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路工程、农田防护与生态环境保持工程及其他工程所涉及的面积、长度、断面结构型式等进行现场测量；②理论计算法，即对挖方（填方）、客土、混凝土、垫层、砌石等隐蔽工程依据规划设计、竣工签证等资料，结合现场勘测数据计算相应新增耕地及工程量；③对比分析法，通过对项目区地形图、影像图、规划设计图、工程设施平面布置图、规划设计变更图、竣工图及项目实施前后土地利用现状图等进行对比分析，针对工程设施存在变更的地方和项目区内地类、地物不一致的区域重点复核，通过对平整区域内的地形与项目实施前原始地形地貌对比分析，确认平整区并测量计算面积；④抽样调查法，对部分设施采取间隔采样的方式获取其宽度、深（厚）度、垫层厚度等断面数据，对于同一断面结构的设施，取平均值作为最终的断面数据；⑤破坏性检测法，对混凝土、钢筋、浆砌石、垫层、面层等隐蔽工程必要时可采取破坏性检测法进行复核。复核程序及工作内容主要包括资料查阅分析、外业数据采集、内业数据整理、工程量复核报告编写、复核图绘制等。

1.4　复核内容

复核的内容为：主要建设指标（建设规模、新增耕地、新增耕地率）、土地平整工程（平整面积、土石方挖填、表土剥离等工程量）、灌溉与排水工程（沟渠、管道等工程的长度、断面，土石方挖填、浆砌石等工程量；水池、水窖等工程的位置、数量、尺寸，土石方挖填、浆砌石等工程量）、田间道路工程（田间道、生产路等工程的长度、断面，土石方挖填、浆砌石等工程量）、农田防护及生态环境保持工程（挡墙等工程的长度、尺寸，土石方挖填、浆砌石等工程量、防护林等工程的数量）、其他工程（按照实际情况确定）。通过对土地整治项目建设规模、新增耕地、土地平整、灌溉与排水工程、田间道路工程、农田防护与生态环境保持工程及道路、沟渠、挡墙等的长度和范围进行宽度、断面尺寸量测等，然后根据实测资料计算土石方量、土地平整区面积，将现场测量的数据进行编辑处理，与收集到的项目规划设计资料、竣工资料及相关证明材料等逐一进行对比分析，编制工程量复核图、编写土地整治项目工程量复核报告。

2　常规方法复核存在的主要问题

以云南省为例，云南省土地整治项目工程量复核工作自2009年开展以来，在已开展的1000多个土地整治项目中，有近半数的项目尚未进行工程量复核和提交最终工程量复核报告，严重影响了整个复核工作的推进，究其原因，主要存在以下问题。

2.1　在竣工资料不齐的情况下申请工程量复核

许多项目在资料尚未完备的情况下，为了赶验收进度，项目建设单位承诺各种资料已准备齐全，提前向省国土资源厅申请（在验收权限下放之前）进行工程量复核；省国土资源厅根据申请，下达土地整治项目工程量复核任务书；承担工程量复核的单位组织复核，当复核人员到达州、县项目区现场后，收集资料时才发现提供用于土地整治项目工程量复核工作的基本资料并不齐全（如：缺少项目变更资料、变更批复资料、缺少项目竣工图、缺少竣工报告等情况较多,有的项目完成竣工后长达九年还未申请复核，历经人员多次变动，造成资料丢失等）。按理说可暂停复核工作，但复核单位苦于难以承受的时间成本及往返路程的经济成本等多重压力，在提交资料不全的情况下，只能根据施工方实地指认，按现状进行了外业工程量复核数据采集工作，当工程量复核外业数据采集工作完成后，尚缺资料部分因多种原因（变更申请得不到及时批复等）而迟迟不能够补齐，导致土地整治项目工程量复核报告无法按时提交。

2.2　复核结果与实地差异较大

土地整治项目工程量复核工作是土地整治项目最终验收前的最后一道工序。在土地整治项目工程量复核实践中发现，虽然经过项目的可行性研究、规划设计、项目施工到竣工测量等多道工序，但在规划设计、竣工测量等工序中存在有许多不完善的问题（如：规划设计面积与现状实际图斑面积不一致、地类不一致；规划设计工程量指标面积、土方量等严重偏离实际等等）及多种遗留问题，这些问题涉及到项目区总规模、建设规模增减，新增耕地指标为负数等等，之前多道工序完成的文本、图件、数据等成果资料与实地现状及复核成果资料之间存在很大矛盾。这些累积性遗留问题与复核、现实之间的矛盾不再是一般的技术性问题，而是涉及到法律法规、政策等方面，由于缺少明确的规定，且迟迟得不到答复，导致土地整治项目工程量复核报告无法按时提交。

2.3　竣工资料不可靠

在进行外业复核数据采集工作时，建设方提供的控制点、图件资料等方面存在问题。如项目区内及项目区附近均无控制点（含图根点）及控制点成果资料；竣工图没有实测地形地类；更有甚者道路、土地平整范围等工程建设内容也未进行实地测量，提供的规划及竣工资料数据残缺不全，文字表述不详，往往是在实地复核时只能以明显地物点通过旋转、缩放、套合进行实测；倘若远距离引点实测，且不说复核成本及时间，仅项目区总面积、各地类面积及图件的方位等方面总会有与前面工序提供的数据、图件等资料完全不一致的情况。此类问题的处理涉及面广，且难度巨大。

2.4　变更审批手续中依法办事意识淡薄

相关部门认为变更审批手续繁琐，工作中不认真、不按程序操作，因而存在诸如不变更、越权变更审批、变更批复量少于实际变更量、先施工后变更等情况，导致工程量复核资料收集迟迟不能满足要求。

2.5　未按规划设计要求开展土地平整工程

土地平整工程未按照规划设计的要求进行，重人工平整、轻机械平整，且施工前后照片等资料留存不足，加之竣工时间跨度长，自然灾害、植被自然生长等导致平整痕迹灭失，给实地复核认定工作带来了困难。

2.6　工程量复核工作配合不到位

在复核过程中建设单位人员不到场或人员到场不到点，项目情况不清楚，加之承担工程量复核工作协作单位的人员流动大，技术水平参差不齐，理解问题和处理问题的方式方法也不同，致使提交的成果资料经多次反复修改仍不符合规程规范要求。

3　采用航测技术进行复核数据采集的实践

无人机（Unmanned Aerial Vehicle）低空遥感技术是近年来在遥感技术基础上迅速发展起来的地理信息数据快速获取技术，该技术利用无人飞机平台搭载航空数码相机进行航空摄影，采用imu/Gps技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业。随着科技发展，该技术已开始走入到人们的日常应用中，并在发展完善进程中不断扩大其应用范围及职能范围，我国已经利用无人机为国民经济建设服务，现已成为经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害防治、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。

2016年5月、6月，云南省国土资源规划设计研究院总工办和测绘所共同组织，先后两次赴弥勒市南端朋普镇等地土地整治项目区进行无人机工程量复核的试飞行实验。首先根据航测区地形、面积、地势高低、海拔、植被覆盖量、建筑物分布及数量、交通情况等，制定相应比例的航图，根据地形条件、地形规划等制定出项目区航摄路线，其中包括航线数目、航线方向、航向重叠度、旁向重叠度、航高、分辨率等等，每项数据在精确统计后设计出合理的航线规划。其次在操作过程中采用GPS飞控管理系统进行定点曝光，以保证航摄数据的准确性。工程量复核地形数据采集的数码内容主要包括1∶2000及1∶5000数字正射影像图（DOM）、数字线划图（DLG）采集，参照《低空数字航空摄影测量内业规范》（CH/Z3003-2010），对采集到的空间影像数据结果进行整理和综合对比分析，由于无人机的工作条件及飞行高度，个别地区数据最终结果理论上可以达到优于1∶2000精度的大比例尺图。这两次探索用低空无人机进行工程量复核的科技创新方法，能适应环境及其特殊要求，取得了重要的地理信息数据资料。

实践表明，采用低空无人机测绘系统和航空遥感技术进行土地整治项目工程量复核，通过高分辨率摄像及快速获取技术，获得了常规复核方法无法达到的工作效率和效果。该方法更加适合云南省小区域大比例尺的土地整治项目工程量复核，可以比常规复核方法和有人机获取更加清晰的影像数据，其成果质量完全满足规范技术指标，在空间数据获取方面具有广阔的发展前景。

4　采用航测技术进行复核的主要优点

4.1　作业周期短，受地域范围、项目大小等影响小

云南省地处云贵高原，境内高山峡谷相间排列，山区自然条件垂直分异，区域差异显著，高差起伏大，地形条件复杂，气候多变。土地整治项目分布于云南省129个县市区，项目区面积一般在5平方公里左右，点多面广。因此，采用低空无人机航测技术创新方法进行工程量复核，受地域范围、项目大小及不利气候条件的影响较小，有作业周期短，可云下摄影等优点。

4.2　低空无人机获取的影像数据高效快速、精细准确

低空无人机获取的影像数据直观，高效快速、精细准确，能有效减少与建设施工方在不明显区域工程量方面产生争议的概率。在土地整治项目工程量复核现场（测绘）中，项目从立项、实施到复核耗时长，地物地貌变化大，仅竣工至工程量复核的时间跨度一般都要经过2～3个雨季，个别达到8个雨季甚至更长。此间，受自然因素的影响，项目区部分新建、改扩建道路、沟渠、挡墙等工程出现坍塌及堵塞，土地平整区地貌及植被发生很大变化，部分项目范围边界模糊不清等，现场确认各项工程的位置、长度、范围等的难度较大（如：大面积甘蔗种植区的土地平整范围），为此，土地整治项目工程量复核结果（特别是土地平整区面积、土方量）往往与项目建设施工方提供的数据出入较大，易产生意见分歧。若在立项之处或开始施工前介入，采用低空无人机航测技术对整个项目区进行再次航飞数据采集，当项目完成竣工后及时对同一项目区进行航飞数据采集，把施工前和项目竣工后影像数据进行叠加，分层提取变化量数据，这样收集到的数据结果比较精准，能大大提高复核结果的精度，还能避免意见分歧并提高工作效率。

4.3　低空无人机航测技术机动灵活、安全可靠

低空无人机航测技术机动灵活、操作方便，能实时监控，安全可靠。由于操作过程是遥控飞行，起降易行，对场地要求较小，加之机身体积小方便携带，能够从容地应对突发事件，不用担心由于设备及外部条件造成操作人员的安全隐患，所以无论在成本费用方面还是在安全系数方面都具有明显的优势。

5　关于项目实施的建议

在利用低空无人机航测技术进行土地整治项目工程量复核过程中，应根据不同的项目区地形、气候及海拔等，对其进行全面的评估，采取相应的方案措施。对于需要增大立体相对像覆盖的项目区域，就要采取宽相对飞行模式、选取短焦镜头以及增大相机CCD靶面等方式，制定适合的航飞方案及选取正确的航飞技术，以实现高效准确的数据采集，确保土地整治项目最终验收的有序进行。前提是需要进一步加强土地整治项目工程量复核的可操作性，完善工程量复核的组织管理，继续规范改进创新工程量复核方法，完善复核流程、明确规则，使工程量复核工作制度化、标准化、规范化。

6　结束语

云南省属于云贵高原地区，地形条件相对复杂，常规土地整治项目工程量复核方法劳动强度大，工作效率低，特别是个别数据与复核数据差异明显。通过采用低空无人机航测技术在高山地带项目区的工程量复核实践，可看出低空无人机航测技术的使用不仅可提高工作效率，生产出满足质量要求的工程量复核产品及更丰富的DLG、DOM测绘产品。无人机轻便灵活的特点使得对于面状、线状工程及某些复杂的带状工程项目都可轻松快捷获取精准的地理信息，优势明显。综上所述，低空无人机航摄系统在土地整治项目工程量复核中发挥着越来越重要的作用。未来的土地整治项目工程量复核工作中，无人机可以大大降低外业工作量，是工程量复核人员得力的助手。它不但能节省人力成本及资源成本，还能保证数据的精确性及操作人员的安全性，将大大提高土地整治项目工程量复核的工作效率及成果质量，发展前景广阔。

[1]洪娟,李正.土地整治生态系统服务价值变化研究:以霍城县北山沟灌区萨尔布拉克镇土地整治项目为例[J].中国国土资源经济,2016,29(8):48-53.

[2]刘民培,李颖,颜洪平,等.海南土地整治项目实施中的问题及对策研究[J].中国国土资源经济,2014,27(12):28-30.

[3]黄德辉.土地整治机制创新思考[J].中国国土资源经济,2013,26(11):17-20.

[4]赵永刚.无人机航测在矿山测绘中的运用[J].中国高新技术企业,2015(7):63-64.

[5]郑秀菊.浅析低空无人机在测绘中的运用[J].吉林农业,2012,20(3):247.

[6]骆叔鹏.论无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(30):119.

[7]梁玉鸣.无人机航摄系统的应用研究[J].信息记录材料,2017,18(1):180-182.