賴鶴元

（廣西華地工程勘測設(shè)計有限公司，廣西 南寧 530021）

1 項目簡介

1.1 項目建設(shè)內(nèi)容及目標

高效節(jié)水灌溉項目，主要是為項目區(qū)修建水利渠道、管道設(shè)施，通過土地整合，按行政村、自然屯、生產(chǎn)小組，實現(xiàn)地塊以權(quán)屬單位相對集中分布，方便取水用水管理，真正做到項目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效、節(jié)水灌溉的目標。

1.2 項目區(qū)概況

2013年初，我公司有幸承擔扶綏縣龍頭鄉(xiāng)高效節(jié)水灌溉項目的測量與設(shè)計工作任務(wù)，時間緊，任務(wù)急，為做好該項目勘測設(shè)計工作，充分調(diào)動技術(shù)骨干，發(fā)揮新技術(shù)能力，按時保質(zhì)保量提交勘測設(shè)計成果。

圖1 項目區(qū)地圖

項目區(qū)位于扶綏縣龍頭鄉(xiāng)的北部，東經(jīng) 107°54′54″～107°59′49″，北緯 22°41′46″～22°47′20″，主要涉及龍頭鄉(xiāng)的舊莊村、鳳莊村、肖漢村和那塘村四個行政村。項目區(qū)沿左江左岸長條形分布，與龍頭鄉(xiāng)鄉(xiāng)府所在地有一江之隔。

項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀無高效農(nóng)業(yè)。扶綏縣以重點縣建設(shè)為平臺，將項目區(qū)發(fā)展為高效節(jié)水灌溉示范點，從而加快項目區(qū)及周邊高效農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐。

通過實施重點縣高效節(jié)水灌溉，利用有限的土地資源，通過土地流轉(zhuǎn)或整合，打破糖料蔗生產(chǎn)發(fā)展“瓶頸”。提高蔗糖產(chǎn)業(yè)的競爭力，實現(xiàn)農(nóng)民增收、企業(yè)增效、財政增長。項目區(qū)將實現(xiàn)“六統(tǒng)一”，統(tǒng)一品種、統(tǒng)一整地、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一田管、統(tǒng)一采收、統(tǒng)一交售。實現(xiàn)規(guī)?；F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)耕作模式，從而促進項目區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。

高效節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一場革命。為了“確保糧食安全，增加農(nóng)民收入”，促進項目區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收、改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，為糖料蔗高效節(jié)水灌溉項目提供資金保障，通過中央財政補助扶綏縣進行小型農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉試點重點縣建設(shè)是十分必要的。

1.3 GPS測量與GIS技術(shù)結(jié)合，在高效節(jié)水灌溉項目的應(yīng)用

充實發(fā)掘GPS測量與GIS技術(shù)的潛能，將技術(shù)應(yīng)用滲透到高效節(jié)水灌溉項目，勘測設(shè)計和施工服務(wù)環(huán)節(jié)，服務(wù)項目建設(shè)。

2 GPS測量，繪制項目區(qū)1∶2000地形圖

2.1 控制測量

收集項目資料，用1∶1萬影像圖片基礎(chǔ)上，預(yù)先設(shè)計在項目區(qū)均勻布設(shè)一定數(shù)量的首級控制點，實地踏勘、選點、埋設(shè)首級與圖根控制樁。

技術(shù)設(shè)計書上明確說明，平面采用1980年西安坐標系，高斯－克呂格3度帶投影坐標，高程采用1985國家高程基準。

按測量技術(shù)設(shè)計書上有關(guān)坐標系統(tǒng)要求，向當?shù)販y繪局購買項目區(qū)周邊三個國家C級GPS控制起算點相應(yīng)坐標成果。這三個C級控制起算點，聯(lián)同項目區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)的首級控制樁，通過實施GPS靜態(tài)觀測外業(yè)，用相應(yīng)GPS靜態(tài)處理軟件解算，由基線預(yù)剔除——基線處理設(shè)置——基線處理——閉合環(huán)搜索——自由平差——錄入起算點已知坐標成果——約束平差，計算得到各首級靜態(tài)控制點的相應(yīng)坐標成果及WGS84到西安80坐標在項目區(qū)的轉(zhuǎn)換七參數(shù)。

測區(qū)高程控制，以項目區(qū)周邊廣西C級測量控制網(wǎng)中的水準控制點作為起算點，通過靜態(tài)觀測作業(yè)，結(jié)合似大地水準面模型，采用GPS擬合高程求得。

利用RTK技術(shù)，通過靜態(tài)解算項目區(qū)轉(zhuǎn)換七參數(shù)，設(shè)置好基準站、移動站，通過三腳架和基座對中，多次測取坐標求平均值的方法，獲取項目區(qū)各個圖根控制點的坐標成果。

2.2 碎部測量

根據(jù)各作業(yè)小組人員安排及項目區(qū)自然地物分界情況，在1∶1萬影像圖片基礎(chǔ)上，劃分出各作業(yè)區(qū)域，并合理明確分配給各作業(yè)小組，正式啟動項目區(qū)地形碎部點外業(yè)采集測量工作。外業(yè)完成后，各作業(yè)小組及時整理內(nèi)業(yè)工作，將各自的成果圖匯總，接邊，按工期要求，及時完成項目區(qū)1∶2000地形圖測量任務(wù)。

2.3 土地整合區(qū)域，1∶1000地塊分界圖測量

為實施土地整合工作，建立地塊地理信息數(shù)據(jù)庫，須針對土地整合區(qū)域，進行大比例尺地塊分界圖測量。

針對于土地整合區(qū)域大比例尺地塊分界圖，為構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)框架需要與方便，必須嚴格檢查各地塊閉合情況。

3 針對于設(shè)計要求，水利設(shè)施工程測量

3.1 工程測量作業(yè)方法

在實施測量前，與項目設(shè)計人員充分交流，技術(shù)溝通，明確測量與設(shè)計的側(cè)重點。為規(guī)劃設(shè)計工程量計算提供科學的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)。

壩區(qū)地形測量嚴格遵循《水利水電工程測量規(guī)范》（SL 197－97）中對各項限差的規(guī)定，地形圖的圖式必須符合《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖圖式》（GB/T 7929－1995）的規(guī)定。利用 RTK進行野外數(shù)據(jù)采集，采用草圖與代碼結(jié)合的方法作業(yè)，經(jīng)內(nèi)業(yè)處理后再把繪制好的地形圖拿到現(xiàn)場校對，發(fā)現(xiàn)問題及時改正，有效地避免了漏測、繪錯等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 斷面布設(shè)方法

布設(shè)斷面河段兩端斷面應(yīng)基本能代表本河段的平均情況，相鄰斷面形狀、河段底坡、糙率大至相同，無急劇變化；為保證回水計算的精度，斷面間距不宜太大，一般為0.5～0.8 km左右，庫尾端適當加密，壩址、廠房以及擬設(shè)水位站處（設(shè)兩組水尺）應(yīng)布設(shè)斷面，沿河兩岸較大村莊附近也應(yīng)布設(shè)斷面；河中有擋水建筑物、急灘、大彎道或較大支流匯入時，應(yīng)在擋水建筑物、急灘、大彎道或較大支流匯入口附近上、下游布設(shè)斷面；斷面應(yīng)與河道主流垂直；斷面位置確定后，分別在兩岸埋設(shè)永久性斷面端點樁兩個，并寫上編號并測量平面坐標和高程，以便今后監(jiān)測，樁位坐標測量采用RTK測量方法施測。水邊點高程、起點距及測量范圍內(nèi)標志性建筑物高程亦應(yīng)測出。

3.3 橫、縱斷面測量注意事項

橫斷面測量要求岸上部分斷面測量測點的布設(shè)應(yīng)視地形變化而定，其疏密程度以能控制地形轉(zhuǎn)折變化為準則。水邊點高程、起點距及測量范圍內(nèi)標志性建筑物高程亦應(yīng)測出。斷面水下部分測量測點的數(shù)量和分布視水面寬和水下地形變化而定，以能準確反映橫斷面地形變化情況為原則。在主槽、陡岸及水深變化較大處，應(yīng)適當加密測點，河底最深點必須測出。

縱斷面測量河道縱斷面測量要求以能夠真實反映河道縱向地形變化情況為原則。除橫斷面位置外，遇深潭、河灘處應(yīng)增加測點。河中的擋水建筑物應(yīng)標出高程。

同時水面線測量分析沿程河道糙率及河段水面比降，需在干流河段及各支流河段上測一條同時水面線及相應(yīng)流量。各測點施測時間應(yīng)保證同時，以確保同時水面線的精度。彎道、急灘等水位變幅較大的地方應(yīng)加密測點。壩址和廠房附近要求每隔100 m左右布置一個測點，并保證壩址、廠房及擬設(shè)水位站水尺處斷面均有測點。

4 GPS測量與GIS技術(shù)相結(jié)合，建立地塊地理信息數(shù)據(jù)庫，為土地整合服務(wù)

4.1 土地整合工作概述

扶綏縣在推進高效節(jié)水灌溉項目中，遇到一個困難是：實行農(nóng)村土地家庭承包后，土地分別屬于各家各戶，地塊分散、大小不一、高低交錯，既不利于網(wǎng)管的鋪設(shè)，也不利于今后灌溉系統(tǒng)的管護和維修。如果不對土地進行重新整合，通過改造、歸并和再劃分，實現(xiàn)小塊并大塊、三角變方塊、零散成集中，不僅糖料蔗高效節(jié)水灌溉工程難以推進，還嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，阻礙傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

土地整合，畢竟是涉及到老百姓各家各戶的土地這項根本權(quán)益的變更，組織開展工作必須引起足夠的重視。要一方面做好相關(guān)宣傳工作，另一方面還要充實調(diào)動群眾積極性和發(fā)揮黨的組織領(lǐng)導策劃能力，再一方面，更要科學合理利用勘測數(shù)據(jù)作為土地整合實施依據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一的科學的作業(yè)思路，并貫徹執(zhí)行工作始末。土地整合后，保證各家土地在整合前后，總面積不變、土地質(zhì)量基本相近，水利、道路設(shè)施分布均勻。

4.2 建立地塊地理信息數(shù)據(jù)庫，服務(wù)土地整合

在詳細了解了項目區(qū)土地整合大背景的情況下，實施開展工作，推薦使用建立土地管理數(shù)據(jù)庫的方法。

4.2.1 外業(yè)1∶1000地塊測量與地塊屬性信息調(diào)查

調(diào)查方式：①在需要做土地整合的區(qū)域，有針對性地實施田地分塊詳細地形地畝圖測量；②針對土地整合區(qū)域，按行政村、自然屯各生產(chǎn)小組為單位，拿著地塊分劃圖紙實施現(xiàn)場地塊調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括：地塊權(quán)屬人姓名、所屬村、屯、組。

圖2 實際測量圖片

4.2.2 內(nèi)業(yè)檢查整理

整理方式：①檢查土地整合區(qū)域內(nèi)，各地塊是否都已經(jīng)閉合；②為閉合各地塊，按從上到下、自左到右依次編號，用地塊編號作為地塊屬性信息入庫的唯一識別碼（主鍵）。

4.2.3 構(gòu)建土地管理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架

結(jié)構(gòu)框架：①局部保存土地整合區(qū)域，實測得到的地形地塊分界CAD圖；②過濾掉高程點等一些無關(guān)地塊邊界輪廓的圖層；③CAD地塊底圖，轉(zhuǎn)換成MapGIS點、線文件，并拓樸重建，得到區(qū)；④確定各地塊字段名稱、數(shù)據(jù)類型、字節(jié)長度，編輯重建得到的區(qū)文件。

4.2.4 依據(jù)外業(yè)屬性調(diào)查的結(jié)果，在區(qū)文件相關(guān)的屬性字段里，錄入對應(yīng)的信息

外業(yè)屬性調(diào)查，以生產(chǎn)小組為單位開展，好處不僅僅在于可以專人聯(lián)系生產(chǎn)小組長，信息調(diào)查工作由專人負責到底，不容易疏漏，而且這樣有助于內(nèi)業(yè)屬性錄入工作，以生產(chǎn)小組為單位，有不少屬性信息是相同的，所以能夠利用事先編輯好的圖例板，各個生產(chǎn)小組都刷各自的圖例板信息數(shù)據(jù)，減少手工錄入的工作量，提高工作效率。對于各生產(chǎn)小組的地塊與地塊之間，諸如“地塊權(quán)屬人姓名”等內(nèi)容不同的字段，只有按部就班依據(jù)外業(yè)實地調(diào)查結(jié)果手工錄入。

4.2.5 “地塊畝數(shù)”字段的形成

基于我們對土地整合區(qū)域進行大比例尺地形圖實地測量的成果，在CAD成果圖中，每個地塊的面積是容易查詢得到的，單位是平方米。構(gòu)建數(shù)據(jù)區(qū)文件的結(jié)構(gòu)框架過程中，對于區(qū)文件的區(qū)圖元來說，“ID 號”、“周長”、“面積”是每一個區(qū)圖元的固有屬性，不能用戶自行編輯更改，每個地塊的面積，在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換前后，依然保留同樣的地塊面積，單位還是平方米。新建一個字段“地塊畝數(shù)”，根據(jù)面積單位“畝”與“平方米”之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，設(shè)置字段“地塊畝數(shù)”與固有字段“面積”的轉(zhuǎn)換公式，確定生成“地塊畝數(shù)”。

圖3 屬性結(jié)構(gòu)截圖

4.2.6 科學檢查，及時修正，杜絕地塊屬性成果存在錯誤、重復(fù)、遺漏的情況

字段屬性信息錄入完成后，檢查各字段內(nèi)容有無空白，檢查地塊編號的排序與個數(shù)，是否與實際地塊數(shù)或區(qū)圖元個數(shù)相吻合，并利用屬性輸出表格的方式，逐一排查、修正錯、重、漏。

4.2.7 按具體需要，導出地塊若干屬性，直接顯示在地塊內(nèi)

為了一目了然顯示地塊屬性信息，將重要的若干個字段屬性信息，直接在地塊內(nèi)整齊簡潔顯示出來。最好能分圖層、分顏色顯示不同的字段。作為唯一識別屬性碼的“地塊編號”，自然要首先列入地塊信息顯示字段的范圍，其它字段比如“地塊權(quán)屬人姓名”、“地塊畝數(shù)”等重要屬性信息，依需要顯示。

4.2.8 地塊信息數(shù)據(jù)庫維護管理

對于土地整合區(qū)域的全部地塊，其各項字段屬性信息集合，放到區(qū)文件里，就是一個小型土地管理數(shù)據(jù)庫。在該數(shù)據(jù)庫中，可以依條件查詢各地塊信息，可以增加、刪除地塊信息記錄。實時維護、更新該數(shù)據(jù)庫的信息，確保數(shù)據(jù)庫內(nèi)容與實地一致。按需要，也為日常使用、查詢方便，將各地塊所有字段信息，輸出成表格，依相關(guān)制度對外提供使用。

圖4 地塊屬性信息截圖

4.2.9 充分利用建成的數(shù)據(jù)庫平臺，解決土地整合過程中遇到的實際問題

建立數(shù)據(jù)庫平臺，就是為了方便開展土地整合的前期方案統(tǒng)籌和方案思路設(shè)計，通過土地整合，迫切希望解決以下問題：①調(diào)整插花地，整合成各村、各屯、各生產(chǎn)小組權(quán)屬連片區(qū)；②各村、各屯、各生產(chǎn)小組權(quán)屬連片區(qū)內(nèi)，又進行各農(nóng)戶田地小塊并大塊；③依據(jù)各農(nóng)戶地塊統(tǒng)計信息及地塊空間分布，設(shè)計完善的整合后效果圖，盡量合理美觀。

傳統(tǒng)的農(nóng)村自發(fā)組織土地整合工作，前期數(shù)據(jù)獲取方式過于落后，用皮尺甚至長竹竿丈量地塊的長、寬邊長，計算地塊面積。如果地塊不是標準的長方形、三角形，而是直線多邊形、弧線多邊長、甚至于各種不規(guī)則圖形，那么，農(nóng)戶代表們用于丈量邊長和計算面積的方法，從結(jié)果精度上，都難以保證。

相比之下，建立于GPS測量的地形圖基礎(chǔ)上的地塊地理信息管理數(shù)據(jù)庫，不僅能在面積計算的方法上更加科學，而且在面積計算的效率和精度上更有保證，最最重要的是還特別直觀，不管是從宏觀工作思路設(shè)計，還是從詳細解決方案看，都一目了然。地塊地理信息數(shù)據(jù)庫，對于開展實施土地整合工作，解決實際問題，幫助特別大。

5 結(jié)束語

科技是第一生產(chǎn)力，充分發(fā)掘?qū)I(yè)技術(shù)在實際生產(chǎn)勞動過程的應(yīng)用，提高工作效率，提高產(chǎn)能。GPS地形圖測量與GIS技術(shù)相結(jié)合，在該高效節(jié)水灌溉項目勘測與建設(shè)中，發(fā)揮出舉足輕重的作用。

扶綏縣龍頭鄉(xiāng)項目，以實施糖料蔗高效節(jié)水灌溉工程推進土地整合，切入點是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，引發(fā)出來的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，收到的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系變革和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的雙重效果，糖料蔗生產(chǎn)實現(xiàn)了“一確保、二減少、三推動、四增加、五促進”的喜人局面?！耙淮_保”：“小塊并大塊”土地整合模式確保土地經(jīng)營權(quán)牢牢掌握在農(nóng)民手中，更加有利于高效節(jié)水灌溉工程的實施，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?！岸p少”：減少用工量和減少生產(chǎn)成本?！叭苿印保和苿訖C械化耕作、規(guī)?；?jīng)營和專業(yè)化生產(chǎn)?！八脑黾印保涸黾用娣e、增加產(chǎn)量、增加收入和增加效益?！拔宕龠M”：促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快發(fā)展，促進工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)新機制的形成，促進農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織化水平提高，促進農(nóng)村社會和諧發(fā)展。

經(jīng)過該項目技術(shù)實踐，由GPS測量繪制成圖，建立地塊地理信息數(shù)據(jù)庫技術(shù)，還可推廣到征地項目、地籍調(diào)查建庫項目等與權(quán)屬、位置相關(guān)的實際工作中去，將測繪與地理信息技術(shù)應(yīng)用推廣到社會更多領(lǐng)域。

[1]吳信才.MapGIS地理信息系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[2]潘正風，楊正堯.數(shù)字測圖原理與方法[M].武漢：武漢大學出版社，2004.