LIDAR技术在苏阿皮蒂水利枢纽项目移民工程中的应用

杜安康，高 甫，李相哲

(中国水利电力对外有限公司，北京 100120)

几内亚苏阿皮蒂水利枢纽工程是中国水利电力对外有限公司在西非几内亚投资的第一个水电站项目，大坝全长1 148 m，坝高120 m，电站安装4台立轴混流式水轮发电机组，总装机容量为450 MW。正常蓄水位210 m，相应库容约63亿m3，相应库区面积达262 km2。移民涉及几内亚4个省、5个县、102个村庄13 507人，移民数量占目前几内亚总人口的1.5‰。

由于几内亚基础设施落后，没有苏阿皮蒂库区内的大比例尺地形图，利用传统的测量方法实地测量放样SMK210 m淹没线和SMK214 m校核洪水位线，完成控制网的建立、实地放样标识和SMK210 m、SMK214 m淹没线的绘制，耗时至少6个月，且需要投入大量的人力和物力。

为确保苏阿皮蒂水利枢纽项目移民工作的顺利实施，提升移民工作现代化、科学化的管理水平，实现“精准移民”的目标，中国水利电力对外有限公司将LIDAR技术应用于苏阿皮蒂水利枢纽工程库区淹没线的界定，确保库区内的村庄、房屋、土地、农作物及树木淹没范围界定的准确性，极大地提高了库区淹没线界定的工作效率。

1 LIDAR技术在移民工作中的实际应用

苏阿皮蒂水利枢纽项目库区地形测绘，采用LIDAR(激光探测与测量)技术，测量成果包括库区水位高程高精度数字模型[1]，其正射影像航拍图能够精确地反映出地面实物的高程[2]。利用LIDAR技术绘制苏阿皮蒂水利枢纽项目库区SMK210 m和SMK214 m淹没线，不仅精度高，而且极大地提高了工作效率。LIDAR技术在苏阿皮蒂水利枢纽项目移民工程中得到成功应用。

1)读取苏阿皮蒂库区高清航拍照片。利用LIDAR处理软件可以读取库区高清航拍照片，航拍照片中的建筑物、道路、树木及土地清晰可见，对制定人口、房屋及树木等实物指标调查计划、移民安置点的选址和制定移民搬迁计划起着至关重要的作用。航拍照片有助于了解通往村庄的交通状况，从而合理安排实物指标调查的顺序，提高工作效率。

2)获取库区地形图。利用LIDAR处理软件能够生成任意间距的高程线[3]，为移民安置点的选址论证提供依据。库区地形图结合航拍照片，可以查阅苏阿皮蒂库区内村庄、道路、桥梁及耕地的高程，根据苏阿皮蒂水利枢纽项目蓄水节点计划，合理分阶段地实施移民再安置工作。图1是利用LIDAR处理软件生成的苏阿皮蒂库区地形图，等高线间距为5 m。图2是村庄航拍照片，可以看出，该村庄的高程在SMK171 m～SMK183 m之间，根据苏阿皮蒂水利枢纽项目蓄水节点，确定该村庄于2019-05-01日前完成搬迁。

图1 苏阿皮蒂库区地形图

图2 库区移民村庄航拍照片

单独提取SMK210 m和SMK214 m高程线，配合航拍照片可以直观的查看库区内的村庄分布、建筑物、道路、树木及土地等各种信息。利用LIDAR处理软件可以计算出SMK210 m淹没线和SMK214 m最高洪水位线的长度和淹没区的面积[4]，通过LIDAR处理软件计算得出苏阿皮蒂库区SMK210 m淹没线的长度是1 108 km，SMK214 m最高洪水位线的长度是1 238 km。SMK210 m淹没面积是261.89 km2(见图3)，SMK214 m最高洪水位线淹没面积是316.03 km2。

图3 利用LIDAR处理软件计算SMK210 m淹没区的面积

3)区分搬迁户和非搬迁户。为实现“精准移民”的目标，必须准确区分半淹没村的移民搬迁户和非移民搬迁户，用常规的测量方法划分移民搬迁户和非移民搬迁户，包括测量放样、钉桩等，过程非常复杂，耗费大量的资金和人力。利用LIDAR处理软件制作的库区淹没图，能方便地区分移民搬迁户和非移民搬迁户。

4)建立二维地理信息图。利用GPS收集移民搬迁户原有房屋的二维地理坐标，展放在航拍图上，可以直观地展示居民搬迁安置前居住的地理位置。同样，也可展示居民搬迁安置后居住的地理位置。

5)库区道路规划。通过航拍图片可以观察被淹没道路的情况，例如道路的长度，为制定道路改线方案提供必要的参考，大大减少野外测量工作量，节省人员和设备的投入。

6)LIDAR技术延伸应用。利用LIDAR技术库区淹没图，把淹没图另存成KML格式的文件，载入手机中的奥维互动地图中，利用手机中的GPS功能，可以即时展现持有手机的人所在库区内的位置。

2 结 语

通过LIDAR技术在苏阿皮蒂水利枢纽项目移民工程中的应用，准确、高效地绘制了SMK210 m高程及SMK214 m高程库区淹没线，为实物指标调查及库区内的道路、桥梁等公共交通设施的规划设计提供了依据，极大地提高了苏阿皮蒂水利枢纽项目移民工作的效率。