基于Ovital平台的水库移民实物调查管理研究

胡中科，王 斐，郑春风，赵永春，廖笃刚

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

随着我国经济的高速发展，水资源短缺及供需矛盾，日益突出。近年来，为解决工程性缺水，多项水库大坝相继开工[1]，大量的水利水电工程建设不可避免地要产生大量的占地及淹没损失。因此，为顺利推进工程进度，充分反映工程建设征地区的实际面貌，工程在建设期间存在大量的征地及实物调查工作。而实物调查工作通常又多处于高山峡谷，地势险峻、气候恶劣的环境中，且实物指标又具有数据量大、种类繁多、重复性强等特点，主体工程建设往往工期紧、任务重，采用传统的水库移民实物调查方法进行管理，不仅管理难度大、内容复杂，通常需要耗费大量的人力和物力，而且极大地制约了移民安置工作的进度和精度。这与日益增长的工程建设导致的实物调查数量增多，形成了较大的矛盾。因此，如何在现有技术手段和方法下，有效提高实物调查工作的进度和精度，已成为当前研究的重点和难点问题[2-3]。

目前，有关水利水电工程征地移民实物调查方法及管理通常采用皮尺丈量、人工计算、手动填写纸质表格并结合Excel录入数据进行管理，甚至仅采用图上作业、图上调查等方式。但工程实物调查通常涉及多个县(市)，甚至跨省，影响范围大、时间跨度长，且流动性大、便携性差，极易带来成本高、数据时效性低等问题[4-6]。因此，为做好移民安置工作，最大程度发挥现代信息化管理技术的作用，必须对现有实物指标调查方式方法进行创新，改善现有实物调查的方式方法。

1 方法介绍

本文基于Ovital[7-8]平台的实物调查新方法实质是基于“移动信息平台”概念，结合新时期GPS卫星定位，变革传统的皮尺丈量等实物调查的工作方式，将传统的纸质地图进行可视化、移动化和定位化，积极探索出移动设备与实测地形图无缝对接的新思路，新模式，以改善和提高水库移民实物调查管理效率的过程[9]。

基于Ovital平台的实物调查新方法是将实测的CAD地形图通过UTM坐标或横轴墨卡托投影坐标等方法导入载有Ovital平台(奥维互动地图)的可移动设备，将高精度的CAD地形图与卫星影像融合，然后通过使用载有实测地形图的可移动设备进入建设征地范围，进行现场地物信息的采集、录入、标识、存储、传输和共享。最终实现一个工程对应一个数据库，将建设征地区所有移民信息迅速电子化、数字化。快速完成水库移民土地等实物指标的调查和登记工作。与传统的皮尺丈量法和新时期RTK方法相比，本方法操作简单，成本低廉，适用性强等优点，但是使用过程中受可移动设备的移动网络信号影响，在高山峡谷和卫星信号弱的地区，对地物标记及数据的传输记录、定位等产生较大影响，在平原丘陵地区及卫星信号强的地区较适用。

该方法由数据获取、处理、传输及存储四个阶段组成，面向工程征地移民区，实现移动终端快速准确完成数据釆集，具体技术路线详见图1。

图1 实物调查新方法技术路线

2 操作流程

基于Ovital平台的实物调查新方法，首先是根据实物调査的范围、对象及类型，对实物指标进行分类；然后根据不同类型的数据釆用不同的获取方法、对空间数据进行分析获取、基础资料界面调查、多媒体数据现场拍摄等多种方式进行数据管理；最后对不同类型的数据进行存储、传输处理。其具体操作流程为：①获取工程建设征地范围，通过提取建设征地范围内实测地形图，明确坐标类型(北京54坐标或西安80坐标)，将实测dwg文件转成dxf文件；②CAD坐标进行设置，选择坐标类型(关联点转换坐标或UTM坐标或横轴墨卡托投影坐标)，选择参数类型(固定参数或全参数或7参数)，确定建设征地范围大致所处度带；③使用校正参数，通过特征地物的拐点确定Δx和Δy。最终通过输入的参数解析dxf文件文件，成果导入可移动设备。具体工作流程详见图2。

图2 面向移动设备的数据采集流程

3 成果应用

3.1 实例研究

实物指标调查内容主要包括建设征地处理范围内的土地、人口、房屋及附属物等的数量、权属和其他相关属性等指标。尤其以工程建设征地土地分解细化数量居多，工作量巨大，耗时多，是制约调查工期的较关键因素。因此，本文选择土地数量较多，地类较复杂，实物调查代表性较强的贵州省某水库工程进行实例研究。

在进行贵州省某水库工程实物指标调查时，采用了基于Ovital平台的实物调查新方法对工程建设征地区土地、坟墓、零星树木等实物指标进行了数据采集。

采用基于Ovital平台的实物调查新方法由事先导入含建设征地范围的dxf文件，由联合调查组手持可移动设备，开启轨迹追踪，现场跑出权属土地的边界；然后登记相应地块的权属人姓名、地类名称、小地名及图斑号等，最终云共享到电脑，生产电子表格打印由移民签字确认。同时，将地块内的坟墓、零星树木、附属物及村组界限等以“我在这”→“收藏我的位置”的方式，登记相应权属人信息等；然后由Ovital平台自带的摄像功能，现场拍摄每一个权属人手持信息牌的照片，最终导出所有影像及信息数据，具体详见图3。

图3 可移动设备数据采集成果的系统主界面

3.2 成果检验

实物调查创新的目的是为实际工作进行服务的，检验调查结果能否到达精度需要，是衡量本成果质量的重要标准。因此，需要对采用基于Ovital平台的实物调查新方法调查的实物成果进行检测。通过与传统的皮尺丈量法(采用皮尺测量长度和宽度，采用手工计算面积的方法)和新时期RTK法(RTK是利用GPS卫星实现实时差分动态定位的一种高精度测量方法。)调查成果进行对比，及时发现新方法的优劣性、适用性及可靠性。通过任意选取工程建设征地范围内的7个目标地块，同时采用移动地图法、传统的皮尺丈量法和新时期RTK测量法等3种不同的方法进行现场调查。研究发现：①新时期RTK法测量地块面积最为准确，与真实最接近；②随着地块不规则程度和斜坡地块数量增加，新时期RTK法和移动地图法适应性增强，测量结果最为接近，RTK测量法>移动地图法≯皮尺丈量法；③移动地图法与新时期RTK法测量结果相差较小，差额百分比在0.54%～8.38%，而与传统的皮尺丈量法差额百分比在6.6%～5.89%。具体见表1。

表1 同一地块不同方法测量地块面积对比分析比

传统的实物调查通常需要多个人员，分工记录各个指标，通常强度大、效率低、对不规则地块适用性差、手工丈量误差大。而新时期RTK方法专业操作复杂，专业性强，成本高，内页工作量大。采用基于Ovital平台的实物调查新方法仅需一个工作人员一台设备即可迅速将地物信息电子化和数字化。与传统的皮尺丈量法和新时期RTK(载波相位差分技术)方法相比，本方法操作简单，成本低廉，适用性强等优点，并且能迅速将建设征地区所有移民信息迅速电子化、数字化，实现建设征地区由二维平面地形图到三维实景漫游的迅速转变。

4 结论与建议

通过利用载有Ovital软件的可移动设备，寻找特征点地物的坐标，将确定的建设征地范围线内实测的CAD地形图导入可移动设备，实现由二维不可定位的平面地形图转换为可定位的三维实景地形图，库区所有实物指标，均能快速而准确的进行现场地物信息的采集和存储；极大提升了工作效率和成果精度，节约了人力、物力和成本等资源。具体成果为：①野外调查实现了从传统的“粗放式”实物调查模式向可移动、可定位的“精细化管理模式”的电子地图转变。②解决了实物调查空间定位及属性分离的问题，实现建设征地范围内地形地物的迅速定位和数据采集，大大提高了实物调查的时效性和高效性。③首次实现了集纸质地形图、GPS、皮尺、记录工具等设备为一体的功能，为实物调查工作提供一个现场易操作、使用方便、用户交互体验好、可靠性高的数据采集方式，在一定程度上改善了现阶段实物调查工作的缺陷。④实现了与实测CAD地形图较好的结合，能快速导入和导出实物调查内容，实现建设征地范围内地形地物的精准导航和定位，对现场地物的追踪及复核更有明确性和针对性。⑤现场地物均能快速简洁的标注于实景地形图上，能最快速度建立水库移民三维可视化数据库，提高数据的可视化和存储性。⑥实物成果上增强了不规则和斜坡地块测量的适用性，提高了实物调查成果的精确度和移民满意度，具有显著的社会效益。

水利水电工程在建设征地期间存在大量的实物调查工作，而基于Ovital平台的实物调查新方法具有较大的实践操作性和应用前景，进一步提升该方法在实物调查工作中的运用，可提高现场工作的质量和效率，实现由传统的水库移民向数字移民的转变。

综上所述，基于Ovital平台的实物调查新方法有效解决了实物调查空间定位及属性分离的问题，对现有水库移民实物调查方法及成果管理提出了一种全新的工作思路和模式，对于将水库移民工作纳入科学化、数字化的轨道，提高工作效率和管理水平，具有重要的应用前景和推广价值。