测绘遥感技术在国家陆地边界联合检查与管理中的应用

王小丁

陆地边界既是一国主权的象征,也是邻国人民之间友谊的纽带。一条清晰、稳定的边界,不仅是国家安全的根本保障,也是落实以邻为伴、与邻为善、促进边疆经济发展政策的重要基础。因此,边界工作的重要性怎么强调都不过分。

陆地边界划分始终与地图标示联系在一起,由边界划分而形成的国家间的边界也都是用地图来表示的。如果没有地形图作为附件来表示国界线的具体位置和走向,边界条约则难以看懂,也无法据之确定边界,它也将是一项不完整的边界条约；同样,如果没有边界条约作为依托,国界地图也难以让读者完整掌握边界情况。边界条约与国界地图密不可分,有关国家一般在边界条约中约定,将标有国界线的地形图作为条约的附件,前者是后者不可分割的组成部分。

作为划分一国领土和管辖海域与他国领土或公海的标志,①[澳]维克多·普莱斯考特,吉莉安·D.崔格斯：《国际边疆与边界：法律、政治与地理》,孔令杰、张帆译,北京：社科文献出版社2017年版,第14页。国界线在实地并不存在一条实实在在画在地上的线,它大多不过是以边界标志物表示出来的一条想象中的界线。在经过双方实地标定界线并出版国界地图后,国界线就具备了唯一的位置和方位特征,成为两国管理边界事务、处理边界纠纷的主要依据。因此,国界线的划定和日常界务管理都与测绘工作密不可分。

在实践中,通常将国界线的划定分为勘定边界(指两国间第一次标定国界线)和边界联合检查(即对已标定的国界线进行联合检查)两种形式。两者在组织模式、工作方式和工作成果等方面基本相同。考虑到我们国家已与除印度、不丹以外的12个国家勘定了国界线,①国家测绘地理信息局：《中国陆地边界》,http：//www.mnr.gov.cn/zt/hd/chfxcr/gcdtgltl＿29657/gjbtzs/201608/t20160811＿2130095.html,登录时间：2021年1月14日。目前正值国界联检密集期,本文重点讨论边界联检和界务管理与测绘的关系,并根据测绘遥感技术的最新发展,探讨界务管理的新技术和新方法。

一、边界联检工作概述

边界联合检查,指两国依据勘界成果文件,例如国界线走向叙述议定书、载明国界线具体位置和走向的叙述议定书附图等,共同对国界线的位置和走向进行检查维护,保证国界线在实地的清晰和稳定。在两国勘界结束后,通常会按照约定定期(比如十年)进行一次边界联合检查。

(一)联检的组织机构

两国政府商定进行边界联检后,首先成立边界联合检查委员会,简称联检委。联检委负责确定联检工作的任务、原则和方法,制定工作计划和为完成上述工作所需的文件,协商解决联检中产生的问题,保障按计划完成联检工作。

联检委通常下设专家组、测图组以及联检组。其中,专家组通常由边界主管部门人员和测绘专家组成,负责联检委日常工作,验收联检组上报成果,起草联检成果文件。测图组主要由测绘专家组成,负责联检工作用图的测制、共同制定测图所需的技术文件、②中蒙边界第二次联合检查委员会：《中蒙边界第二次联合检查文件集》,北京：世界知识出版社2005年版,第27页。联检成果的出版印刷和指导实地联检中的测绘工作。联检组由辖区外事部门人员和测绘技术人员组成,一般有若干个,负责实地联检工作。

(二)联检的工作文件

联检委讨论并签署的工作文件是整个联检工作的主要依据,一般包括以下七个主要文件。其中,前四个与测绘工作密切相关,后三个则是用来具体规范测绘工作的。这七个文件分别是：

《联检委条例》,明确了联检工作的任务、原则和方法,是整个联检工作的纲领性文件；《过境简化规则》,即双方在野外工作期间,因借道上界、联合测量和成果互检等工作需要,在国界线附近频繁出入境和在对方境内短期停留时,相关人员可凭专门的出入境标志,在规定的边界口岸或边防代表商定的其它地点过境,双方边检部门按照该规则放行人员和车辆、测量仪器；《以界标标示国界细则》,规定界标竖立位置的确定原则；《界标位置测定细则》,规定界桩测量的数学基础、测量方法和测量精度,以及测量成果的形式；《联检组细则》,规定了联检组实地联检的任务及成果清单；《测图工作规则》,规定联合测图组的主要任务和工作规则,明确双方的工作分工、地形图的数学基础和测图范围,是联合测图工作的纲领性文件；《航空摄影工作规则》,规定为测绘地形图而进行的航空摄影的范围、技术指标、组织实施的要求、观察员的任务、双方应交换的成果清单等。

(三)联检的具体实施

按照惯例,中方实地联检工作由相关省区外办负责具体实施,省区外办成立边界联检办公室,作为实地联检的协调机构,下设若干个联检组。联检办有1—2名测绘专家,具体负责指导各联检组的业务工作、处理联检组上报的技术问题、组织验收联检组的工作成果,以及与测绘业务主管机关和测绘人员派遣单位沟通协调。每个联检组通常配备3名测绘技术人员,其中一人担任技术副组长,全面负责联检的技术工作。

二、边界联检中的测绘工作

从上述联检的工作概述可以看出,测绘工作贯穿于整个联检过程,可以说是联检中最基本也是最主要的工作。联检中的测绘工作主要分三个阶段：第一阶段是国界地图的测绘,也即是联检工作用图的测绘。第二阶段是实地联检中的测绘工作,主要包括：实地确定国界线位置并标绘在联检工作用图上；实地确定界桩位置并测量其精确坐标；实地确定界河中岛屿和沙洲的归属。第三阶段是联检成果文件起草的测绘保障。主要工作包括：起草国界线走向叙述议定书；整理出版《界桩登记表》等叙述议定书附件以及出版国界地图(叙述议定书附图)。

(一)国界地图的测绘

联检工作的启动通常是以联检工作用图的测制为标志。国界地图在联检的不同阶段有不同的称谓：联检初期称之为联检工作用图,从它的名称上看就知道是联检工作的基础,上一代图出版后到联检之前这一段时间,国界线附近地形地物发生的变化都需要在联检工作用图上反映出来,联检组的工作成果要标注在联检工作用图上。联检后期在工作用图基础上增加实地联检成果并整理出版后,即成为国界线走向国界地图(叙述议定书附图),议定书中的国界线走向叙述也主要是依据附图起草的。

因此,在联检委第一次会议签署了相关工作文件后,双方即成立联合测图组,负责依据联检委的授权,制订工作文件、组织测绘联检工作用图。

测图组的工作文件主要包括：《大地联测技术细则》《大地联测协同工作计划》《航空摄影飞行实施计划》《航空摄影观察员工作细则》《测制地形图野外作业细则》《测制地形图野外作业工作计划》《野外控制点布点方案》《地形图图式》《室内制图作业细则》《测图成果检查和交换规定》等。

其具体工作流程包括：

1.大地联测。大地联测是指在统一的测绘基准下开展联检地形图测绘。测绘基准,是指我国进行测绘的各类起算面和起算点及其相关参数,包括大地基准、高程基准等。①全国人大环境与资源保护委员会法案室：《中华人民共和国测绘法解读》,北京：中国法制出版社2017年版,第50页。通常各国地形图上的坐标和高程采用的都是本国坐标基准和高程基准。但联合测图时如果双方不统一数学基础,各自为战,实地同一位置出现的坐标值和高程值就会不一样,体现到地形图上就是界线和界标的位置不一样,两国界边图幅地形要素错位,无法满足联检工作需要。

大地联测工作的目的就是建立统一的坐标基准和高程基准,国界线的位置、界标的坐标和高程均在这个坐标基准和高程基准中体现,这样同一位置出现的坐标值和高程值才是唯一的。这是联检工作用图测绘和界桩位置测定的基础。

坐标基准的具体体现就是沿国界线两侧各5公里范围内,对称布设大地控制点的点位,以此组成双方共同的大地控制网点。

高程基准的统一是以双方共同进行高程联测的方式实现的。为此,双方在能过境的地方,一般在口岸附近,距国界线己方境内1公里范围内埋设水准标石(高程联测点)。联测时可能还需要关闭口岸禁止车辆通行以避免人为的干扰,以保证测量精度。

大地联测的工作分工一般以国界线为界,双方各自完成本方境内的相关工作,经过实地抽样互检后,相互交换测量成果。

需要特别指出的是：根据《中华人民共和国测绘法》规定,国家设立和采用全国统一的大地基准和高程基准,而2000年以前我们与周边国家勘界和联检时,基本都是采用局部坐标基准和高程基准,而且每一条边界都不一样,这主要是受当时测绘技术的限制,双方互谅互让的结果。鉴于我国已于1988年1月1日和2008年7月1日②《7月1日起自然资源部全面启用2000国家大地坐标系》,http：//www.mnr.gov.cn/dt/ywbb/201810/t20181030＿2290825.html,登录时间：2021年1月14日。起,分别正式启用1985年国家高程基准和2000国家大地坐标系,国内所有的测绘成果都已经统一到这两个更高精度的基准上,为了便于与国内的测绘成果接轨,同时也为了便于边界信息系统的建设和使用,在以后的边界联检中,应尽量说服对方采用我们的这两个基准。当然,每个国家都有自己的相关法律规定,采用新的测绘基准,其内部协调可能会比较麻烦,但从近年来的实践来看,因为我们的这两个基准精度更高、更符合国际上的技术主流,只要跟对方讲清楚,通常会得到对方的理解和接受。

2.航空摄影。航空摄影是指将专用的航空摄影相机安装在专门改装过的飞机上,获取某一指定地区(测区)的影像资料。影像资料详尽地记录了地物、地貌特征以及地物之间的相互关系,是测制地形图的基本资料。边界地区航空摄影通常是沿着国界线走向,按一定间隔敷设互相平行直线(航线)进行。对于高山地区和实地难以到达的地区,也可以采用双方共同认可的卫星遥感影像来代替航空摄影。航空摄影的工作分工通常与室内测图工作的分工相同,有时候双方也会约定由其中一方负责全部航空摄影。不管是哪一种分工,一方的所有航空摄影工作,都应有对方的航空摄影观察员参与。航空摄影观察员的职责是按相关规定检查对方的航空摄影计划执行情况、对本方境内的影像进行保密处理、检查航空摄影成果质量。

3.野外控制测量与调绘。获取了航空摄影成果后,一般应根据测图比例尺、地形特点和内业测图需要,野外实测像片控制点；同时,持航空像片到实地,根据影像与现实的地物地貌比较、对照和调查,将地形图上要表示的地物地貌要素和地理名称描绘和注记在像片上,也就是行话所说的调绘。野外控制测量与调绘一般以国界线为界,双方各自完成本方境内的相关工作,经过实地抽样互检后,相互交换作业成果。

4.内业测图与出版。内业测图与出版就是以航空摄影获取的立体影像和双方的野外作业成果作为基础资料,在室内测绘地形图,经测图组联合验收合格后,打样印刷提供给各联检组,作为联检工作用图使用。双方在实地联检过程中共同将国界线表示在联检工作用图上,待联检委双方确认后,由测绘组转绘成出版数据,用红色表示国界线和界标及其编号,正式出版国界地图(走向叙述议定书附图)。内业测图与出版工作的分工一般是按照双方图幅数量大体相等的原则来划分。国界线走向叙述议定书附图在正式出版前,需经专家组验收合格并经联检委确认。

(二)实地联检中的测绘工作

联检组依据《以界标标示国界细则》《界标位置测定细则》《联检组细则》和《过境简化规则》等规定开展工作,联检组的所有技术性工作都是在联检组组长的领导下,由双方测绘技术人员共同完成的。

1.联检组的任务。将已确定的国界线走向标绘在联检工作用图上；修复受损界标,原位重竖灭失的界标或对无法在原位重竖的界标移位重竖,竖立新增界标,测量所有界标的坐标和高程,填写界标登记表、界标坐标和高程一览表,并将界标位置和编号标绘在联检工作用图上；根据已确定的国界线走向,明确界河中新出现的岛屿、沙洲的归属、地理名称并顺序编号,填写岛屿、沙洲归属一览表；起草本组负责地段国界线走向叙述(草案)；根据实地地物地貌变化情况修改联检工作用图,作为本组负责地段国界线走向叙述(草案)的附件。联检组双方的工作分工为：与标绘联检工作用图相关的工作原则上由负责内业测图的一方负责；竖立界桩的位置原则上由双方在实地共同确定并标记,界桩的竖立原则上位于界线上的界桩按单双号分工,位于本方境内的双方各自负责；界桩测量工作和《界桩登记表》的填写由负责竖立的一方完成,另一方负责检测。

2.联检组的工作成果。联检组的工作成果分为文字部分和图表部分。其中文字部分主要包括：《本组负责地段的国界线走向叙述》(草案)、《联检工作的总结报告和会议纪要》等。图表部分则包括有：《标有国界线、界标和地物地貌变化情况的联检工作用图》《界标登记表(包括界标位置略图)》《界标和大地点坐标和高程一览表》《岛屿、沙洲归属一览表》《消失的岛屿、沙洲一览表》等。上述所有成果文件均由双方联检组长和负责测绘技术的副组长签字。这是唯一一个要求副职签字的成果文件。联检组完成工作后,将双方共同确定的成果各自上报联检委本方代表团。

3.需要注意的几个问题。(1)界桩位置选取的基本原则。界桩的位置选择通常在分水岭上较明显的制高点处、国界线走向急剧变化的地段、国界线实地不易分辨的地段及国界线与公路、铁路相交处；界河上的桥梁两端、界河与大的内河汇合处及界河河床可能改道处；以直线为界但相邻两界标不通视地段、陆地边界口岸附近及边界地区大的居民点和居民生产活动活跃的地方等。(2)陆地国界线上界桩的竖立。陆界地段,除位于直线段的界桩外,其它地段的国界线通常位于山脊(分水岭)的分水线上或山谷的合水线上,此类地段界桩应该竖立在山体横截面的最高点或最低点上。(3)以河流中心线为界的界桩竖立。以河为界的地区界标通常为同号双立碑或同号三立碑。此类界桩应竖立在各自国家的陆地领土内。界标为双立界桩时,两界桩的连线要尽量垂直国界线。这里的垂直国界线可根据国界线走向叙述中提到每个界桩沿两个界桩连线方向至国界线的距离判断。界标为三立界桩时,一般应竖立在界河与汇入河流的交叉口,根据这三个界桩确定界河中心线与汇入界河的河流中心线交叉处的中心位置。(4)国界线水陆地段转换处界桩的竖立。此类界桩通常为双立或三立,此时应有一个界桩位于陆界地段国界线上。(5)原位重竖界桩。勘界或上一次联检结束后到最新一次联检开始,通常间隔10年以上。这段时间里,有些界桩由于山体滑坡或河水冲击等自然原因而倒塌或灭失。对位于国界线上已倒塌或灭失的界桩,联检应尽量原位重竖。这里讲的“原位”,不是指倒塌界桩所在的位置,而是勘界时两国政府签署的边界文件中载明的界桩的坐标。(6)新增或移位重竖界桩。直线段国界线的新增界桩必须实地放样,以确保其位于前后界桩的连线上。曲线段国界线,应到实地根据工作用图和实地地形进行对照,找到正确位置并利用GPS技术测量出准确坐标,然后确定界桩位置。地形平缓地区无法确定分水线、合水线位置时,采用实地测量的方法找出解决方案。(7)岛屿、沙洲归属的确定。确定界河中岛屿、沙洲归属主要依据是其与国界线的位置关系。由于是先测图后联检,航空摄影和野外调绘时的河水水位与实地联检时的河水水位常常会不一样,进而导致岛屿、沙洲位置、数量和面积的变化,联检组应在必要时采用实地测量的方法逐个更新。界河中的岛屿通常不会发生变化,但河水水位的变化会使沙洲的面积和数量发生变化,这种变化是动态的,一般应以实地联检时的实地情况为准确定并在联检工作用图上标绘清楚。(8)联检工作用图的标绘。联检工作用图的标绘包括国界线走向,界标位置及编号,岛屿、沙洲变化和归属情况,涉及界务问题的地形要素变化情况等。对联检工作用图的任何修改,都应事先征得对方的同意。(9)联检组工作总结。联检组总结报告除包括工作回顾、成果清单等基本情况,应重点说明联检中遇到的特殊问题,其产生的原因及处理结果。

(三)联检文件起草的测绘保障

1.工作流程。联检组在完成实地联检后,将成果上报给联检委确认。测图组根据这些成果,组织叙述议定书附图(国界地图的最终版本)的出版和其它附表的整理工作,经双方互相检查后,按分工印刷并交换,上报给联检委确认。专家组负责起草国界线走向叙述议定书和再次核对叙述议定书附图和其它附表成果,以确保两种文版的议定书、附图和附表的相关内容完全一致。专家组确认所有联检成果文件并核对无误后,再由测图组负责正式印刷出版,并制作四套(两种文本倒版)精装本,供双方政府代表签字。

2.工作成果。联检工作通常会形成以下文件工作成果：《国界线走向叙述议定书》《标有国界线、界标的叙述议定书附图》《界标登记表(包括界标位置略图)》《界标坐标和高程一览表》《大地点坐标和高程一览表》《岛屿、沙洲归属一览表》《消失的岛屿、沙洲一览表》《界桩式样图》等。

3.需注意的问题。(1)国界线走向叙述议定书中所描述的国界线长度都是从叙述议定书附图上量取的。两次标定界线时如果都采用重新测绘的国界地图,由于测量技术的原因,两次量取的国界线长度肯定会有变化,这是正常现象,国界线在实地的位置、走向和长度都不会因此发生变化。(2)国界线的位置一般都是以某种自然地理特征(如河流、分水岭、山谷等)来确定的,因为如果将国界线设在河滩或山坡上,除非是以直线段划分,否则只有测绘人员使用专业的测量仪器才能实地确定国界线的位置,给双方边界管理工作带来极大的不便。但国界线的位置一旦确定并标绘在叙述议定书附图上,即具有唯一的和不可更改的特点,将不会因为实地地形变化而变化。如在以河为界的地段,国界线走向叙述议定书中虽然会提到某一条河是界河,某一段国界线是沿界河的中心线而行,随着时间的推移,地势平坦地区的河流可能会随机改道,但除非双方另有约定,国界线的位置不会随着河道的变化而改变。通过修建界河护堤等设施来防止领土流失,这种做法既缺乏法律依据,从实际运行结果来看,往往也得不偿失。因为长此以往将可能会人为地迫使界河改道至对方境内,把宝贵的水资源拱手送给对方。(3)因某些原因,勘界或联检各成果文件之间、文件描述与实地现状之间可能会出现矛盾,但这类矛盾可以在后面的国界线联合检查等机制内,通过双方友好协商得到公平合理的解决。一般来说,当附图上标示的国界线与叙述议定书有矛盾时,原则上应以叙述议定书为准。当界桩实地位置与叙述议定书附图上标示的国界线位置不符时,原则上应以叙述议定书及其附图为准,因为界桩的位置反映的是叙述议定书及其附图标示的界线,并且界桩在实地是可能被移动的,而叙述议定书及其附图是不可改变的文证。

三、界务管理中的测绘工作

除边界联检期间外,界务日常管理中的很多事务,如界标维护、新增单边沿界或跨界设施、解决界务纠纷、边界内部培训等,也涉及大量测绘工作,需要测绘技术人员参与。

(一)界标维护

界桩是国界线的主要标志,一旦竖立即不可单方面随意移动。这里讲的“随意”是指没有对方边界管理人员和双方测绘技术人员在场的情况下,单方面原位修复或原位重竖界桩。规范的做法是发现界桩倒塌,应立即拍摄多角度的清晰照片并及时逐级上报,绝对不能擅自扶正,因为界桩倒塌后因自身重力原因或其他自然因素,常常会使界桩倒塌后的位置偏离其竖立时的位置,没有双方的测绘技术人员现场测量,谁也无法准确断定界桩原有的准确位置,如果单方面在倒塌的地方随意扶正,很可能会导致双方对界桩准确位置产生不同意见甚至纠纷。

非联检期间如果需要及时原位修复、原位重竖或移位重竖,通常应由双方边界主管部门和测绘技术人员到现场,依据勘界或上一次联检的成果文件,按照界桩竖立流程完成相关工作。

(二)新增单边沿界或跨界设施

非联检期间也可能会因为人为原因修建包括巡逻路、铁丝网、监控探头等的单边沿界设施或跨界设施,如新增口岸、跨界公路或铁路、水利工程等,在这些情况下,为保证单边沿界设施不越界并符合相关边界管理制度、跨界设施不影响界线位置的判定,规范的做法是在开工前应由测绘技术人员到现场依据勘界和上一次联检的成果文件,确认国界线位置并指导施工。

(三)解决界务纠纷

边界工作事关领土主权,边界工作是高度敏感的政治工作,双边任何一方的边界管理失误都可能导致界务纠纷的发生,很多情况下界务纠纷主要是确认某一方的固定设施或人员活动是否越界的问题。解决此类纠纷,规范的做法是由双方测绘技术人员依据勘界和上一次联检的成果文件,实地确认国界线位置。因为测绘是世界通用技术,原始测量数据具有唯一性和不可人为改动的特点,所以一旦双方确认共同的或某一方的测量成果,是否越界的问题通常都可以迎刃而解。

(四)为准备联检所做的边界内部调查

在边界联检正式启动前,通常要组织进行全线的内部调查,以摸清界桩破损情况及相关处理建议。处理建议通常包括修复、原位重竖、移位重竖等。此外,内部调查还需提出拟新增界桩的数量和概略位置、调查界河改道和相关防护设施情况、弄清越界设施位置和范围等。

内部调查如果有测绘技术人员参加,一是可以通过技术手段帮助提高调查工作的效率,二是相关的测量数据有助于确保调查成果的准确性,三是可以对边界地区可能会在联检时引起争议的地方做到心中有数,四是可以比较准确地评估联检工作量。

四、结 语

我们身处一个信息技术日新月异、地理信息无处不在的发展时期,特别是“通导遥”①通信、导航定位和遥感技术的简称。一体化技术的发展,使得测绘地理信息技术在从位置服务到路径规划、从实时监控到应急响应等方面,可以为边界信息化管理工作提供更精确、更快捷的服务保障。如：依托国产卫星通信技术、物联网技术、北斗卫星的高精度定位和短报文发送功能等,利用嵌入界桩的智能终端实时监控界桩的位置状态,将传统的单一界桩升级为智慧界桩,特别是对于那些布局分散、环境复杂、实地难以到达且容易损毁的界桩来说,可以实现异常情况早发现、早报告、早处置,无疑具有很高的实用价值。再如：采用移动互联网与卫星组合通信、GPS与北斗组合定位和大数据分析技术,可以帮助边界巡检人员进行路径规划并实时传送巡检路径轨迹,准确、及时地上报界桩及边防实施损毁情况、采集地形变化信息等,同时也便于各级主管部门全面掌握边界巡检进展情况,及时处置巡检中发现的问题。

总之,只要坚持不懈地走需求牵引、技术推动的道路,测绘地理信息技术将不断为边界事务赋能增效,为边界事务管理常态化、信息化乃至智能化做出积极的贡献。