测量标志现状分析及保护措施

孙佳龙

(广州市城市更新规划设计研究院有限公司, 广东 广州 510000)

0 引言

测量标志是在陆地和海洋标定测量控制点位置的标石、觇标以及其他标记的总称,是经济建设、国防建设和科学研究的一项重要测绘基础设施[1-2]。测量标志作为测绘基准的直接承载者,是国民经济、国防建设和科学研究的基础设施,是各项测绘工作的基础,广泛应用于国民经济建设的各个领域,特别是与城市建设息息相关的各个方面。例如：地震监测、气象观测、环境监测、海洋观测等,其监测、观测数据同样都与我们的社会经济发展和百姓生活密切相关。

然而,测量标志除长时间受风雨侵蚀,以及山洪、泥石流、滑坡、地震等影响自然损坏外,遭人为破坏的情况也十分严重。特别是随着我国社会经济的快速发展,大量测量标志因水利、交通、城建等工程建设遭受损毁而失效。经自然资源部地理信息管理司有关负责人介绍,各省份近10年普查测量标志12.3万座,状态完好的有8.1万座,纳入普查的测量标志损毁率高达34.1%[3]。为此,众多学者对测量标志的保护方法进行了研究,包括实地巡查、专人保护、线上系统管理、测量标志改造等[4-10]。

1 测量标志核查

1.1 测区概况

实验测区位于浙江省北部杭嘉湖平原,上承长水塘和海盐塘,下泄于平湖塘和长纤塘,四周地势低平,河港纵横。测量标志点按一定规则布设于各类地貌、行政区域、河流和交通沿线内,区域范围内共有测量标志127座,包括省级测量标志31座、市级性测量标志96座,详细情况如表1所示。

表1 南湖区测量标志点情况

1.2 测量标志核查

1.2.1资料准备

在核查工作开展前,必须对相关资料进行收集整理,准备的资料如下：

(1)通过浙江省自然资源厅提供的嘉兴“测量标志核查系统应用程序(application,APP)”,查找需要核查省级测量标志点的点位信息;

(2)通过地方自然资源和规划局收集市级测量标志点的点之记等点位信息;

(3)根据以前的维护资料,查找测量标志点的保管员人员信息及联系方式;

(4)通过收集的省级测量标志点的点位信息、市级测量标志点的点之记制作测区测量标志点的点位分布图,便于测量标志点核查的路线规划、分块分区管理。

1.2.2实地核查

(1)在前期资料整理分析的基础上,结合点位分布图、点之记等进行点位巡查路线规划,明确测量标志核查的作业顺序;

(2)到达测量标志点所在地附近后,根据点之记位置信息及询问当地居民,找到埋设的测量标志点；

(3)如果测量标志点有损坏,需对测量标志点的破坏情况和现场进行拍照;如果找不到测量标志点,记录相应的情况说明,拍摄远景和近景照片;

(4)对于位置信息错误的测量标志,应利用实时动态载波相位差分技术(real-time kinematic,RTK)重新测得其准确坐标,并对其相关资料进行修改;

(5)所有的测量标志均需严格按照测量标志核查方案和相关规范进行核查,并填写测量标志核查表。

1.3 测量标志核查结果

根据测量标志点实地核查数据,统计2021年测区各等级测量标志的保护情况,省级、市级测量标志点的核查结果如表2所示。

表2 省级测量标志点核查结果

从上述表中可以发现：省级测量标志点共有31个,被破坏的测量标志点12个,包括1个全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)点、11个水准点,测量标志破坏率为38.7%;市级测量标志点共有96个,被破坏的测量标志点3个,包括1个三角点、2个水准点,测量标志破坏率为3.1%;测区各级测量标志点共有127个,被破坏的测量标志点15个,破坏率为11.8%。

2 测量标志保护情况分析

根据上述测量标志点的核查情况,对省级测量标志点和市级测量标志点的破坏情况进行统计,统计结果如图1所示。从图中可以看到：省级测量标志点的破坏率高达38.7%,市级测量标志点的破坏率仅为3.1%,说明省级测量标志点的保护管理劣于市级测量标志点的保护管理,且市级测量标志点的破坏率仅为3.1%,不具备测量标志保护情况分析价值。

图1 点位等级差异分析图

针对测区省级测量标志的核查结果,为了制定合理、有效、可行的测量标志保护方案,特从测量标志点的埋设年代、所处地类、保护设施、点类型4个方面对测量标志的破坏情况进行分析。

2.1 年代差异分析

根据省级测量标志的埋设年份或重新埋设年份,将其以20年的间隔划分为1960以前、1960—1980年、1980—2000年、2000—2020年4个阶段,根据测量标志的点之记等相关信息,从测量标志点的埋设年代方面对本次核查结果进行统计,统计结果如图2所示。

图2 埋设年代差异分析图

从图中可以看到：根据点之记等相关资料只收集到25个省级测量标志的埋设年代信息,顾以此对测量标志点的埋设年份与破坏情况之间关系进行分析;测区的测量标志点埋设年代较早,多为1960年之前,且该阶段埋设的测量标志点被破坏情况最为严重;1980年后,随着社会经济的发展,测量标志点在逐步加密或维护更新;从测量标志破坏率上看,测量标志破坏率与测量标志埋设年份成正相关,埋设年代越久远,被破坏的概率越高,1980年以前测量标志点的破坏率均高达50%以上。

2.2 地域差异分析

测量标志点埋设地的地类主要有交通运输用地、耕地、工业仓储用地、城镇住宅用地、水利设施及水域用地、草地、公共设施用地等几类,为此从测量标志点所处地类方面对本次核查结果进行统计,统计结果如图3所示。

图3 地类差异分析图

从图中可以看到：省级测量标志点主要埋设于耕地、草地,占比高达58.1%;埋设于交通运输用地、耕地、工业仓储用地、城镇住宅用地、水利设施及水域用地等地类的测量标志点被破坏率高达50%以上;埋设于草地、公共设施用地等地类的测量标志保存完好,无被破坏的测量标志点。

2.3 保护设施差异分析

测量标志点的保护设施包括防护墙、防护井、防护柱、觇标等,为此，从测量标志点的保护设施方面对本次核查结果进行统计,统计结果如图4所示。

图4 保护设施差异分析图

从图中可以看到：测区省级测量标志点的保护装置主要包括防护墙、防护井、防护柱3类;测区省级测量标志点主要利用防护井对其进行保护,防护墙、防护柱单独使用的情况较少;已破坏的测量标志点的保护装置都为防护井。

2.4 点类型差异分析

从测量标志类型划分,测区测量标志点可分为GNSS等级点、水准等级点、三角点和军控点。为此，从测量标志点类型方面对本次核查结果进行统计,统计结果如图5所示。

图5 点类型差异分析图

从图中可以看到：测区省级测量标志点主要包括各等级水准点、各等级GNSS点、三角点,无军控点,其中水准点最多,占比高达90%;从测量标志点类型方面看,水准点、GNSS点的破坏率分别为39.3%、33.3%。

3 测量标志点保护

通过从测量标志点等级、埋设年代、所处地类、保护设施、点类型5个方面对本次核查结果进行分析,可以看出：(1)省级、市级测量标志点的破坏率分别为：38.7%、3.1%,市级测量标志点的保护情况明显优于省级测量标志点的保护,这主要源于市级测量标志点是按照每年一次进行核查、维护,频率远高于省级测量标志点;(2)从测量标志埋设年代上看,年代越久远的测量标志点,被破坏的概率越大;(3)埋设于草地、公共设施用地的测量标志点破坏率为0,而埋设于其他地类的测量标志点破坏率均高于50%,说明测量标志点宜埋设于草地或公共设施用地等地类;(4)测区省级测量标志已破坏点的保护设施均为防护井,为此无法用本次核查结果对测量标志点的防护设施与保护情况之间的关系进行准确研究;(5)测区省级测量标志中各等级GNSS点、水准点的破坏率分别为33.3%、39.3%,两种类型的测量标志点的破坏情况并无明显差异,说明测量标志点的保护情况与点类型并无明显关系。

针对上述测量标志点的现状,测量标志点保护可采用以下措施：

(1)科学合理埋设测量标志点。各类测量标志点埋设时,应根据收集的土地规划、城市建设规划、基础地理信息数据等相关资料对测量标志点的埋设位置进行合理规划,埋设位置尽量选择草地、公共设施服务用地等稳定性好的地类,便于测量标志点的稳定保存。

(2)建立长效保护机制。对省级测量标志点、市级测量标志点合理制定核查、维护机制,适当增加省级测量标志点的核查、维护频率,相应减少市级测量标志的核查、维护。

(3)做好宣传保护工作。做好测量标志保护的宣传教育,增强测量标志保管员的保护、维护意识,对测量标志的破坏情况做到及时上报;同时,增强普通民众对测量标志的认识,减少对测量标志无意识的破坏。

(4)搭建统一管理平台。对省级测量标志、市级测量标志搭建统一信息数据管理平台,便于保存测量标志点的埋设年份、防护装置、维护时间、更新资料,便于核查人员对其制定合理的核查、维护措施。

4 结束语

针对各级测量标志点在城市发展建设中遭受严重损坏、测量标志点需经常调查更新的问题,本文根据测量标志点的实地核查结果,从测量标志点等级、埋设年代、所处地类、保护设施、点类型5个方面对其破坏情况进行分析,查找致使测量标志点损坏的各个因素,并以此提出测量标志点可行性、有效性的保护措施。但本文仅针对这次测量标志点的核查结果数据进行现状分析,并未考虑测量标志点的时空变化因素,为此需从历年核查数据对测量标志点的破坏情况做进一步分析。