河流土地资源外业调查和界桩建立的技术探讨——以滹沱河山西段为例

翟宏宇

（山西省测绘地理信息院，山西 太原 030001）

为了加强生态文明建设，适应自然资源部门管理需求，开展了针对山西省主要河流土地资源基础数据的调查研究。利用无人机倾斜摄影技术获取高分辨率数字正射影像图、数字高程模型以及第三次国土调查和地理国情监测矢量数据。通过内业数据分析和外业实地调查，完成对调查区域内土地利用现状的复核细化统计以及水利设施基础数据的采集调查，为河湖周边自然资源的土地确权登记、国土空间规划、生态环境修复治理等工作提供基础地理信息数据。另外，根据各级行政区域界线与河流治导线交界点处等重要拐点进行外业勘测放样和埋设点标识，为河道治导规划、河道管理范围定界、推动山西省河长制管理等工作提供空间定位服务。

1 研究区域概况

山西省地处华北西部的黄土高原东翼，地貌从总体来看是一个被黄土广泛覆盖的山地高原，整个轮廓略呈由东北斜向西南的平行四边形。地貌类型复杂多样，有山地、丘陵、高原、盆地、台地等，大部分地区海拔在1 000 m 以上，境域地势高低起伏异常显著。东西两侧为山地和丘陵隆起，东部是以太行山为主脉形成的块状山地，西部是以吕梁山为主干的黄土高原。中部为一列串珠式盆地沉陷，平原分布其间，由北而南珠串着彼此相隔的雁北、忻州、太原、吕梁、阳泉、长治、晋城、临汾、运城九大“多”字形断陷盆地。由于地处中纬度地带的内陆，在气候类型上属于温带大陆性季风气候。

滹沱河发源于繁峙县桥儿沟村一带，滹沱河全长587 km，其中山西流域长度大约为332 km，流域地形分为平原、丘陵、盆地、山区4 种类型，主要分布在7 个县区，向西南流经繁峙县、代县、原平市、忻府区、定襄县、五台县和盂县，切穿系舟山和太行山，东流至河北省汇入子牙河后入海。滹沱河上建有米家寨水库、双乳山水库、唐家湾水库、观上水库、孤山水库和下茹越水库等中型水库。

2 河流土地资源利用复核细化调查

土地资源类型分为三大类，即农用地、建设用地和未利用地，是反映土地用途、数量范围及其分布规律的基本地域单元。根据自然资源统筹规划的基本原则，土地利用现状分类的12 个一级类调查对象中，耕地、园地、林地、草地归入农用地；商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、交通运输用地、水域及水利设施用地归入建设用地；其他土地归入未利用地。土地资源外业调查为土地地类图斑的地类类型、界线面积、质量特征、空间定位以及在各种社会经济活动中的利用程度和权属管理状况提供了详细客观的基础地理信息数据。

2.1 外业调查的内容

本次外业调查的主要内容是针对滹沱河山西段调查范围线内河流流域内陆滩涂及其他用地、河流沿线水工建筑及水库附属设施、跨河构筑物等地类性质的复核细化以及调查判定。为此，在12 个一级类、57 个二级类的基础上，增设若干三级地类类别。同时，根据项目需求，在此基础上新增点状要素、线状要素和面状要素（见表1）。

表1 土地利用现状要素分类表（部分）

2.2 外业调查的技术路线

2.2.1 调查底图数据制作

依据三调成果、国情监测数据、月度监测数据，以及上述矢量数据匹配对应的现势性卫星影像和当前生产的0.2 m 分辨率数字正射影像图等资料叠加套合，通过多期影像和矢量数据对比分析，提取最新影像与应对数据属性或范围不符的疑问核查图斑，从而生成外业调查底图数据。

2.2.2 外业调查

按照水利部门认定标准，结合实际土地利用现状对调查范围线内的水工设施进行细化标注并采集主题明确的举证照片，包括水库工程、水利装置、堤防工程、水利发电工程、景观拦河建筑物、跨河建筑物、河道侵占物（鱼塘、温室大棚、农庄、农用房、公园、零星建筑物、加油站以及企业厂房等）、河道排污口、水文站、行洪区等。同时，对影像不清晰、不能准确判定地类边界和属性、实地由于水位淹没的水工建筑，外业应实地核实其属性并标注位置边界。

对于跨河建筑物（如桥梁） 与地表图斑存在上下压盖的情况，为了保证河流调查贯通性，外业调查需在不同图层分别记录，并对调查范围内的桥梁按公路桥、铁路桥、人行桥等各自代码分类，采集长度、名称、吨位等属性信息以及举证照片。

为了实现野外实地调查工作科学高效、层次分明、突出重点，根据土地资源利用现状复核细化的技术要求，针对疑问核查图斑对比分析进而具体分类，包括以下4 种图斑。

1） 地类用途不明确图斑：根据影像数据特征及其他资料，内业无法确认用途的图斑（表现为图斑地类不唯一或者没有按照工作分类要求细化的图斑） 标示为“I”类重点图斑。河流治导线范围内的建设用地、耕地、水利附属设施用地均作为“I”类重点图斑。对于上述核查图斑，外业调查过程中需采集举证照片。

2） 图形不明确图斑：图斑边界根据影像数据特征无法确认的图斑标示为“II”类重点图斑。外业调查此类图斑过程中，需明确边界线范围，提供精准数据。

3） 标注属性不明确地类图斑：图斑地类明确，但是种植属性和图斑细化属性不明确的图斑标示为“III”类重点图斑。针对此类图斑，外业调查过程中需明确判定其属性，但不要求采集举证照片。

4） 特殊图斑：在对具有宗教色彩特殊用地（如庙宇、陵园等） 进行实地调查时，需记录其属性并采集举证照片；对涉及军事用途或保密需求的特殊用地进行实地调查时，外业调查遵循“三不”原则，即：不定位、不定性、不采集照片。

在实地作业中，外业人员利用具有高精准度、高分辨率的测绘专业平板电脑对重点标注的各种疑问核查图斑及要素进行准确调查，并采集高清晰且主体明确的举证照片等信息，以供内业人员进行后续数据的处理。

3 界桩点设置与埋设

为了准确直观地反映河流治导线的流域信息和走向特征，需在重要拐点处布设数量足够且定位精准的标识点。根据界桩标识点设置与埋设技术要求，在野外施测前，内业基于主要河流土地资源调查项目已有成果（重要区域倾斜三维模型、0.5 m格网间距数字高程模型和1∶2 000 数字正射影像图等资料），在界桩点设置与埋设可行性高的位置处标记，并提取坐标信息。在实地放样踏勘后，若预估点位置正确且可建设，外业人员实地埋设点标识并获取高精度坐标信息；若预估点位置偏离至实地环境不易建设，则利用已有成果资料建立电子标识点并提取坐标信息。

3.1 界桩点技术要求

根据第三次国土调查的工作界线（市、县、乡、村级） 和转绘后的滹沱河治导线相交点确定河流治导线埋设点点位，沿用《山西省主要河流土地资源调查项目2020 年度工作技术设计书》，实地设置与埋设界桩点的平面位置中误差一般不大于±0.2 m，高程中误差一般不大于±0.5 m。埋设点编号以每条河流为一个编号单元，在一个编号单元内一般沿河流从上游到下游从0001 开始按顺序编号。埋设点的编号规则：所在河流代码编号+埋设点序号+类型码，完整编号形式为

其中，相重叠的埋设点，类型码按照高等级埋设点类型而定，见表2。

表2 河流治导线埋设点类型码

本次埋设标识点制作中，根据项目要求，材料及设计内容为：主体采用C30 钢筋混凝土，整体白色，正面河流名称、编号采用红色油漆喷绘；反面用红色油漆喷绘“河流资源调查范围线埋设点”；侧面用红色油漆喷绘所在地市或县（市、区） 名称，对向面用红色油漆喷绘相邻地市或县（市、区） 名称。尺寸为：150 mm×150 mm×1 200 mm，标识高1 200 mm。

3.2 界桩点设置与埋设

在野外实地放样埋设点标识时，利用山西省卫星连续运行基准站服务系统（SXCORS 站），外业人员借助性能先进的徕卡GS18I-RTK 仪器和其他辅助设备，采用脚架进行图根点测量，测量3 个测回。每次测量都要重新初始化后再进行测量，要求平面较差≤2 cm，高程较差≤2 cm，否则重新测量。符合要求后取3 次测量结果的平均值，以确保界桩标识点定位精确。实地设置埋设标识点后，整理并提交成果数据：一是以河流为单位的埋设点成果矢量数据；二是以河流为单位的埋设点成果表；三是实地埋设点原始观测成果（点位编号、经度、纬度、大地高）；四是实地埋设点点之记成果；五是电子埋设点点之记成果。

4 外业调查注意事项

由于野外实地工作中可能会发生各种不可预计的突发事件，因此在外业调查工作开展之前，为了最大限度提高人员和设备安全，以及更加高效地作业，需做以下基本准备工作。

1） 进行野外安全培训，包括野外工作伤害急救处理事项等。

2） 关注测区天气预报，以及可能存在地质灾害等风险的注意事项。

3） 配备安全可靠的个人防护装备和通行、通信系统。

4） 规划调查路线以及返回路线。

5 结束语

本文对河流土地资源利用复核细化调查以及河流治导线界桩点设置与埋设工作展开论述。依据《山西省主要河流土地资源利用调查》的技术要求，对第三次国土调查和地理国情监测矢量数据以及多时相、多种分辨率影像等各种资料进行综合分析利用，针对调查范围线内河流土地资源利用的复杂现状和河流治导线界桩标识点实地设置与埋设难易程度的不可预知性，外业工作人员采取“走到、看到、问到”的调查方式，以及在界桩点设置和埋设实施中利用高性能的卫星实时动态差分定位技术，确保工作向着高精准、高效率的方向推进。