傾斜攝影技術在水庫移民工作中的應用研究

林嘉瑭

摘 要：水庫征地移民實物調查是水利水電工程移民工作中的重要環節。它是一項復雜的系統工程，在整個工程中有舉足輕重的地位，切實關乎移民者的利益。文章通過在水庫移民實物調查中運用無人機航測技術，分析該技術在水庫移民工作實踐中的可能性以及適用情況，方便工作中規劃方案的制定。

關鍵詞：傾斜攝影技術；水庫移民；實物調查

中圖分類號：P208 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）29-0168-02

Abstract： The physical investigation of reservoir land expropriation resettlement is an important link in the resettlement work of water conservancy and hydropower projects. It is a complex system engineering， and it plays an important role in the whole project， which is closely related to the interests of immigrants. Through the application of UAV aerial survey technology in the physical investigation of reservoir resettlement， this paper analyzes the possibility and applicability of this technology in the practice of reservoir resettlement work， so as to facilitate the formulation of planning scheme in the work.

Keywords： tilting photography； reservoir resettlement； physical investigation

引言

水庫移民即水工程移民，是居住地原住民因水利工程建設的需要，必須根據政府安排搬遷到他處所發生的行為。[1]這個過程牽扯到庫區移民實物指標的調查，它是水利工程建設征地移民實物調查工作的一部分，是征地移民工作的基礎環節。

傾斜攝影技術是測繪領域近些年發展起來的一項新技術，該技術通過航空攝影獲取地物信息，改變了以往正射影像只能從垂直角度拍攝的局限，將觀察者引入直觀真實世界。

1 水庫移民實物調查內容以及常規實物調查方法

1.1 水庫移民實物調查

水利工程移民工作在水庫建設過程中出現，而征地移民實物調查是移民工作中的重要組成部分。[2]它為論證工程規模、研究工程建設對庫區影響、編制征地移民規劃方案以及確定征地移民補償投資等方面的工作提供大量基礎數據。

移民調查工作包括確定移民工作調查范圍、收集淹沒區及受影響區域社會經濟資料、調查庫區實物的數量和質量，綜合提出調查成果并分析調查成果等。

1.2 常規實物調查方法

實物調查工作依照《水利水電工程建設征地移民實物調查規范》規定進行。包括人口、房屋、附屬建筑物、土地、農副業設施以及水利設施等。首先收集基礎資料，包括地形圖、委擬合同、地質勘查報告等。然后，調查人員確定淹沒區范圍并入戶對調查范圍內的地物進行逐地塊排查，摸清各類土地權屬和面積。

1.3 水庫移民實物調查存在的困難

常規方法要求技術人員依照資料對淹沒區進行實物調查，有三個原則，第一，保證調查范圍準確；第二，擁有合適的地形圖資料；第三，進行現場調查。而本次QX水庫淹沒區內由于原住民大部分外出務工，歸屬于其的房屋實物無法精確統計丈量，因此無法得到精準數據，這也就為賠償工作埋下伏筆。再者，由于庫區范圍大，部分居民居住分散，交通不便利。綜上所述，本次將傾斜攝影技術引入實際工作中。

2 無人機航測在庫區移民實物調查中的應用

2.1 無人機航測系統

無人機航測是對傳統航空攝影測量手段的一種補充，它具有機動靈活、精細準確的特點，在部分地區高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優勢[3]，該系統生產出的航拍圖與傳統的正射影像圖不同，它配合飛行器的慣導系統獲取具有較高位置的影像數據，通過模型處理軟件Smart3DCaptureTM進行空三加密處理，將所有拍攝的影像信息解算至同一坐標系，在信息快速獲取方面優勢明顯。它不僅能夠真實地反映地物情況，還通過先進的定位技術配上詳細的影像與地理信息，契合了庫區實物調查的工作需求。

本次利用無人機航測產生的傾斜三維模型Osgb數據以及帶有嵌入式鏈接的紋理數據（.jpg），將其導入Supermap超圖軟件進行GIS平臺的對接。在超圖軟件中我們利用壓平功能建立壓平面對已經進行移民征地的住戶房屋進行壓平，表示該處房屋已經進行了征收，直觀區別未進行征地補償的房屋。具體情況見圖1、圖2。

2.2 無人機系統在水庫移民調查中的應用

浙江某地區應發展情形規劃需要建設水庫，庫區存在庫區移民，需進行移民調查以方便后續安置工作。以下為QX水庫現階段發現的問題以及提出的對應的解決措施。

庫區范圍內部分人員外出務工，隸屬于該部分人員的房屋實體，零星果木，小型養種殖魚塘等實物內容無法進行準確丈量。在與村委相關人員交流之后調查人員被獲準進行無人機航測。本次航測選擇淹沒區一個村莊作為觀測對象，采用天寶UX5無人機系統，包括機身、正攝系統，彈射裝置，Trimble Access手簿。手簿自帶軟件可以完成任務設計、飛行計劃設計，飛行狀態監測、緊急控制、飛行數據檢查等功能。考慮到無人機的續航時間和相片分辨率，設置獲取影像分辨率為10cm， 利用手簿按逆風起和逆風降落的原則設計飛行路線。經過約45min飛行后，無人機在航線設計的規定位置安全降落，通過后期內業數據處理，經技術人員對影像進行糾正，獲得有效航片408張，且航片清晰度高，分辨率優于10cm，經檢查飛行質量滿足要求。通過航測技術制作出三維模型瓦片，與測繪出的1：2000地形圖上標出的水庫淹沒影響范圍線和房屋進行對比。對航測范圍內的實物進行統計，房屋實體住戶91戶，零星果木1384棵。但是，對于庫區內人口生活水平，土地地類等項目，由于不能從模型上直觀解讀，技術人員仍需要進駐現場調查。不過，航測數據豐富，技術人員省去了大量測量時間，而通過對航攝相片的目視判讀，可以清楚了解庫區淹沒范圍內部分農戶房屋的材料情況（包括磚混結構、磚瓦結構以及磚木結構）。

庫區范圍大，地形地貌類似等因素給工作帶來了諸多不便，航測三維影像數據可以幫助調查人員對庫區進行認知。而在可行性研究報告階段，調查人員分結構逐戶統計棟（間數），根據不同結構房屋棟（間）數抽取25%-30%的樣本戶測量不同結構房屋的面積以每棟（間）的平均面積推算調查范圍內的各種房屋總面積。附屬設施包括：圍墻、門樓、水井、糞池、曬場、地窖、沼氣池、玉米樓、畜圈、廁所、堆貨棚等。調查人員在完成工作后可以將繪制出的模型與所測的1：2000地形圖進行對比，對沒有拍攝到的實際位置進行補測，本次進行核對后發現實際精度滿足要求[4]，說明無人機航測技術可應用于庫區移民實物調查之中，且可以節省大部分的工作時間，提升了工作的效率。

3 水庫實物調查

此次調查的淹沒區水庫實物調查工作基于現測的測繪資料，但仍然存在語言不通，交通不便等情況。調查人員將無人機航測技術運用到調查工作中，摸索探究一套適應環境的新方法。

（1）確定水庫淹沒影響范圍。對現有地形圖繪制出水庫淹沒影響范圍線，獲得每一棟房屋的精確坐標。

（2）設計調查表格。根據當地實際情況，對調查表格進行設計，調查內容包括人口，房屋，土地，零星樹等。

（3）調查行動。調查人員在庫區內借助無人機航測系統進行實物調查，確保找到范圍內的每家每戶，保證不重不漏的設計航測路線。測量完成后及時進行內業整理出三維實地模型并且與現有資料進行核對，刪除調查范圍外的實物，對調查范圍內缺失的信息進行補充調查，最終在確保精度的前提下，對相關統計數據進行匯總，借助于統計軟件對所有信息進行數據分析，依據統計分析結果，用數據和統計特征全面反映庫區實際情況，最終寫出分析報告。

4 結束語

水庫征地移民實物調查是水利水電工程建設水庫征地移民設計的重要環節。常規的調查方法通常能夠完成實物調查工作，特殊條件下，常規的調查方法會面對許多問題。借助無人機航測技術，許多問題能化難為簡。伴隨著科學技術的發展，無人機航測技術的應用將越來越廣泛，同時也將會產生更大的經濟效益和社會效益。但無人機影像技術仍然面臨諸如成像不穩定，模型黑洞以及精度不夠等問題，在日后的出力當中需要更多的研討探究，爭取在實際工作中發揮更大的優勢。

參考文獻：

[1]劉翠芬，趙量.地理信息技術在蘇丹蘇河水庫征地移民實物調查中的應用[J].中國農村水利水電，2011（10）：106-108.

[2]程毅，周風，徐秀明.水利水電工程征地移民實物調查及補償問題探討[J].人民長江，2010，41（23）：68-71.

[3]文翠蘭.關于無人機航測成圖概況的研究[J].建筑工程技術與設計，2016（16）.

[4]孫敬博，王鵬，楊令剛，等.影響無人機航測精度的因素淺析[J].礦山測量，2016，44（2）：74-75.