宋擁軍，王鳳嬌，徐 杰，劉先森

（1.山東省國土測繪院，山東 濟(jì)南250013）

測繪工程案例

省級測量標(biāo)志普查成果數(shù)據(jù)分析與研究

宋擁軍1，王鳳嬌1，徐 杰1，劉先森1

（1.山東省國土測繪院，山東 濟(jì)南250013）

采用對比分析法和加權(quán)平均法，從多個(gè)維度對山東省省級測量標(biāo)志普查數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和預(yù)測，可為全省采取有效的標(biāo)志管理和維護(hù)措施提供依據(jù)。結(jié)果表明，測量標(biāo)志總體可利用性較高，但在類型、等級、區(qū)域、埋設(shè)年代、占地類型、設(shè)施維護(hù)等方面存在差異；造成標(biāo)志不可利用的主要因素是破壞、迷失和失去效能等，預(yù)測年平均不可利用數(shù)約為54座。

測量標(biāo)志普查；數(shù)據(jù)分析；差異性；管護(hù)對策

測量標(biāo)志是標(biāo)定測量控制點(diǎn)位置的標(biāo)石、覘標(biāo)以及其他輔助設(shè)施等。永久性測量標(biāo)志具有長期使用價(jià)值，應(yīng)當(dāng)永久保護(hù)。工程建設(shè)、使用保管不當(dāng)、風(fēng)雨侵蝕、沉降等社會(huì)和自然因素使得部分測量標(biāo)志損毀、迷失、失去效能和拆遷等，測量標(biāo)志保護(hù)形勢不容樂觀[1-2]。為摸清測量標(biāo)志的現(xiàn)狀，加強(qiáng)對測量標(biāo)志的維護(hù)管理，充分發(fā)揮測量標(biāo)志基礎(chǔ)性設(shè)施的作用，國家開展了測量標(biāo)志保護(hù)調(diào)研，多省份組織開展了測量標(biāo)志普查維護(hù)和數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作[3-4]。針對在近年來省級連續(xù)巡查中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)志破壞、迷失、資料不準(zhǔn)、部門掌握情況不一致等問題及其帶來的管護(hù)與使用困難，2013～2014 年山東省開展了新一輪測量標(biāo)志普查，獲取了第一手普查數(shù)據(jù)成果和資料。

1 研究區(qū)概況

山東省位于中國東部沿海、黃河流域下游，南北最長約為420 km，東西最寬約為700 km，總面積為15.7萬km2。地勢中部高，西南、西北低，東部緩丘起伏；包含中山、低山、丘陵、臺(tái)地、盆地、平原、三角洲等地貌類型。水系較發(fā)達(dá)，分屬于黃、淮、海三大流域。全省轄17個(gè)市137個(gè)縣（市、區(qū)）1 826個(gè)街辦（鎮(zhèn)、鄉(xiāng)），經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，是全國人口經(jīng)濟(jì)大省，但經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，中東部發(fā)展較好。境內(nèi)交通四通發(fā)達(dá)，京杭大運(yùn)河和京滬、京九、膠濟(jì)鐵路縱橫全省，高速及各等級公路網(wǎng)絡(luò)遍布全省。

測量標(biāo)志點(diǎn)按一定規(guī)則布設(shè)于全省各類地貌、各行政區(qū)域和河流、交通沿線內(nèi)，但區(qū)域分布并不平衡，臨沂、濟(jì)寧、煙臺(tái)、濰坊、青島等地區(qū)分布較多。山東省實(shí)施了分級分類管理制度，省級測量標(biāo)志管理范圍包括全省范圍內(nèi)A、B、C級衛(wèi)星定位標(biāo)志點(diǎn)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等水準(zhǔn)和三角測量標(biāo)志點(diǎn)等（鑒于普查完整性，后二者涵蓋現(xiàn)有Ⅳ等點(diǎn)），共計(jì)6 869座。

2 數(shù)據(jù)來源與分析方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

普查成果主要包括普查登記表、點(diǎn)之記、照片、分布圖和總結(jié)報(bào)告等。普查登記表和點(diǎn)之記主要分析數(shù)據(jù)源，為數(shù)據(jù)表格式，其中普查登記表數(shù)據(jù)項(xiàng)主要為點(diǎn)名點(diǎn)號、類型、等級、概略位置、標(biāo)志及附屬設(shè)施（保護(hù)盤、窨井、指示樁、標(biāo)志蓋、覘標(biāo)等）、地類、土地確權(quán)、違規(guī)情況等。地類填寫按參考文獻(xiàn)[5]二級類進(jìn)行。點(diǎn)之記中的標(biāo)石埋設(shè)年代、所在區(qū)域等用以分析標(biāo)志可利用情況與年代的關(guān)系。分析中應(yīng)用的市級經(jīng)濟(jì)、人口數(shù)據(jù)來自于2014年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒。

2.2 分析方法

2.2.1 比較分析法

比較分析法常用于反映事物數(shù)量上差異和變化[6]。本文采用多種指標(biāo)進(jìn)行分析，以期發(fā)現(xiàn)全省測量標(biāo)志管護(hù)的特點(diǎn)、規(guī)律和保護(hù)策略。本文以可利用率為指標(biāo)，分析其在類型、等級、區(qū)域等方面的差異性；以土地利用類型為指標(biāo)，分析占地情況；以附屬設(shè)施完好情況為指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)需維護(hù)工作量；以不可利用因素為指標(biāo)，分析不可利用的原因。

2.2.2 加權(quán)平均法

加權(quán)平均法[7]是利用過去若干個(gè)按時(shí)間順序排列的同一變量的觀測值，以時(shí)間順序?yàn)闄?quán)數(shù)，計(jì)算觀測值的加權(quán)平均數(shù)，用以預(yù)測未來期間該變量觀測值的一種趨勢預(yù)測法。本文利用加權(quán)平均法來預(yù)測標(biāo)志點(diǎn)年均不可利用數(shù)，以標(biāo)石埋設(shè)年代和普查時(shí)點(diǎn)構(gòu)建時(shí)間跨度序列，以普查結(jié)果推算每個(gè)跨度年均不可利用情況。因標(biāo)石埋設(shè)年代越近越能反映近期破壞情況，故將時(shí)間跨度取倒數(shù)作為定權(quán)依據(jù)，權(quán)重為某時(shí)間跨度的倒數(shù)與所有時(shí)間跨度倒數(shù)和之比，加權(quán)平均數(shù)即是近期不可利用點(diǎn)數(shù)的最或然值。

3 數(shù)據(jù)分析

全省可利用點(diǎn)共計(jì)5 156座，不可利用點(diǎn)（含已破壞、迷失和失去效能的標(biāo)志點(diǎn)）占比為24.90%。測量標(biāo)志管護(hù)程度總體尚可，但不可利用的風(fēng)險(xiǎn)和管護(hù)壓力較大。

3.1 可利用率分析

3.1.1 類型差異性

測量標(biāo)志點(diǎn)可利用率具有類型差異性。CORS站、常規(guī)衛(wèi)星定位、水準(zhǔn)、三角測量標(biāo)志點(diǎn)可利用率分別為100%、85.40%、71.80%和69.70%，這與現(xiàn)代衛(wèi)星測量定位技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用密切相關(guān)，越先進(jìn)、使用頻率越高的測量標(biāo)志點(diǎn)保護(hù)情況越好。

3.1.2 等級差異性

測量標(biāo)志點(diǎn)可利用率具有等級差異性，除三等水準(zhǔn)點(diǎn)外，與點(diǎn)位等級總體上呈正相關(guān)（圖1）。這與全省推行的分級分類保護(hù)制度的有效落實(shí)有關(guān)，各級測繪主管部門對高等級標(biāo)志點(diǎn)，尤其是一類點(diǎn)（含Ⅰ、Ⅱ等）管護(hù)的重視程度較高。

圖1 不同等級標(biāo)志點(diǎn)可利用率比較分析圖

3.1.3 區(qū)域差異性

測量標(biāo)志可利用率的區(qū)域分布并不平衡，全省17 個(gè)地市可分為5級，見表1，以中東部山地丘陵地區(qū)（1、2級地區(qū)）向四周遞減，最低區(qū)域在西北部的平原地區(qū)，總體上與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、地貌類型分布明顯相關(guān)。通過對各地市人均GDP與測量標(biāo)志可利用率進(jìn)行相關(guān)分析可知，測量標(biāo)志可利用率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平總體上呈正相關(guān)，但東營、威海、煙臺(tái)等市的可利用率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平并不相稱，如圖2所示。

表1 測繪標(biāo)志可利用率區(qū)域分級表

圖2 測繪標(biāo)志可利用率與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平關(guān)系圖

3.1.4 埋設(shè)年代差異性

全省測量標(biāo)志是國家、省級多期測繪基準(zhǔn)建設(shè)的產(chǎn)物，很多具有多期、多類型共用的特點(diǎn)。依據(jù)點(diǎn)之記中標(biāo)石埋設(shè)信息確定埋設(shè)年代的時(shí)間跨度為1952～2014年，分析認(rèn)為，測繪標(biāo)志可利用率與標(biāo)志的埋設(shè)年代變化的聯(lián)系并不明顯（圖3），測量標(biāo)志損壞率并不隨年代越久而越高，即有些埋設(shè)年代久遠(yuǎn)的測量標(biāo)志目前的可用率仍然很高，如20世紀(jì)50年代初期、60年代后期、70年代初期等埋設(shè)的標(biāo)志；而近期埋設(shè)的標(biāo)石其損壞的可能性也不小，如2008年前后水準(zhǔn)復(fù)測點(diǎn)等，這可能與標(biāo)志埋設(shè)位置有重要關(guān)系。

圖3 各埋設(shè)年代測繪標(biāo)志可利用率統(tǒng)計(jì)圖

3.1.5 地類差異性

根據(jù)測量標(biāo)志所處位置和最新土地利用現(xiàn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)[5]，全省可利用測量標(biāo)志分布于52種地類中，據(jù)前6位的是機(jī)關(guān)團(tuán)體用地（15.80%）、農(nóng)村宅基地（13.70%）、旱地（11.20%）、科教用地（11.00%）、其他草地（6.80%）和空閑地（5.60%），共占總體的64.10%，可為測量標(biāo)志的土地確權(quán)發(fā)證、維護(hù)方式、景觀型標(biāo)志選建及基準(zhǔn)優(yōu)化布局等提供基礎(chǔ)。

3.2 不可利用分析

3.2.1 因素分析

不可利用因素主要包括迷失（因參照地物變化、地面大范圍硬化鋪設(shè)水泥等情況無法找到測量標(biāo)志）、破壞（因地面硬化、蓋房、取土、填土、移動(dòng)等情況使測量標(biāo)志遭到破壞）和失去效能（因封堵、索要費(fèi)用、壓蓋、水淹、窨井過深、環(huán)境障礙等情況無法使用）等，其貢獻(xiàn)率分別為44.95%、39.05%和16.00%（圖4）。參照物變化是造成測繪標(biāo)志迷失的主要因素，也是造成測繪標(biāo)志不可利用的最大因素；地面硬化、蓋樓（房）、地面取土是造成點(diǎn)位破壞的主要因素；保護(hù)盤被封堵、索要高額費(fèi)用、上方被重物壓蓋、上方蓋房、落于特殊位置等是失去效能的主要原因。

圖4 不可利用因素統(tǒng)計(jì)分析圖

3.2.2 預(yù)測分析

因2012～2014年新埋設(shè)點(diǎn)數(shù)量極少且均為GORS站，故以2011年為最后時(shí)間段的起始年向前推，建立20個(gè)以2014年為終止年的時(shí)段序列（表2）；并計(jì)算各時(shí)段的年均不可利用點(diǎn)數(shù)、時(shí)間跨度、權(quán)重和加權(quán)值。利用式（1），求得53.64座，即全省測量標(biāo)志近期年均不可利用點(diǎn)數(shù)的最或然值。因此，全省年均不可利用數(shù)約為54座，占2014年測量標(biāo)志總數(shù)的0.8%。

表2 全省測量標(biāo)志年平均不可利用數(shù)計(jì)算表

4 結(jié) 語

測量標(biāo)志是重要的測繪空間基礎(chǔ)設(shè)施，對于國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。通過對測量標(biāo)志普查數(shù)據(jù)的深入分析，得到以下認(rèn)識：

1）全省測量標(biāo)志可利用率較高，但在類型、等級、區(qū)域、埋設(shè)年代等方面具有明顯差異性。標(biāo)志類型越現(xiàn)代、使用頻率越高，可利用率越高；等級越高，可利用率越高。區(qū)域性差異明顯，中東部山地丘陵地區(qū)明顯高于西部平原地區(qū)，并總體上與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平呈正相關(guān)。

2）迷失、破壞和失去效能是造成測繪標(biāo)志不可利用的主要因素，其中迷失是首要因素，全省年均不可利用數(shù)約為54座。因此需要采取綜合方法加強(qiáng)對測量標(biāo)志的保護(hù)，堅(jiān)持分級分類管護(hù)制度，適時(shí)調(diào)整重點(diǎn)管護(hù)對象和措施；推進(jìn)動(dòng)態(tài)巡查并及時(shí)記錄參照物變化，防止迷失；及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理地面硬化、蓋房、取土、封堵、壓蓋等破壞或危害測量標(biāo)志的行為；嚴(yán)格遷建審批制度，對于難以使用的測繪標(biāo)志可探索基準(zhǔn)優(yōu)化時(shí)重新布局等辦法。

3）不可利用分析也反映了對測量標(biāo)志管護(hù)的重視程度不夠、保護(hù)意識不足等問題，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與測繪標(biāo)志可利用率不協(xié)調(diào)的地區(qū)。因此，仍需充分利用多種途徑加強(qiáng)宣傳，可嘗試從機(jī)關(guān)團(tuán)體、宅基地、科教用地、公園與綠地、風(fēng)景名勝用地中遴選出部分測繪標(biāo)志進(jìn)行景觀文化型改造，建成測繪文化宣傳教育基地；探索測量標(biāo)志管護(hù)經(jīng)費(fèi)穩(wěn)定投入和有償管護(hù)制度，提高管護(hù)積極性，避免出現(xiàn)索要高額費(fèi)用等問題。

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P208

B

1672-4623（2017）07-0090-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.07.027

宋擁軍，碩士研究生，研究員，主要從事地理信息應(yīng)用、地理分析等研究工作。

2016-11-01。

項(xiàng)目來源：山東省“十二五”基礎(chǔ)測繪規(guī)劃資助項(xiàng)目（2013030601）。