杜安康，高 甫，李相哲

(中國(guó)水利電力對(duì)外有限公司，北京 100120)

幾內(nèi)亞蘇阿皮蒂水利樞紐工程是中國(guó)水利電力對(duì)外有限公司在西非幾內(nèi)亞投資的第一個(gè)水電站項(xiàng)目，大壩全長(zhǎng)1 148 m，壩高120 m，電站安裝4臺(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為450 MW。正常蓄水位210 m，相應(yīng)庫容約63億m3，相應(yīng)庫區(qū)面積達(dá)262 km2。移民涉及幾內(nèi)亞4個(gè)省、5個(gè)縣、102個(gè)村莊13 507人，移民數(shù)量占目前幾內(nèi)亞總?cè)丝诘?.5‰。

由于幾內(nèi)亞基礎(chǔ)設(shè)施落后，沒有蘇阿皮蒂庫區(qū)內(nèi)的大比例尺地形圖，利用傳統(tǒng)的測(cè)量方法實(shí)地測(cè)量放樣SMK210 m淹沒線和SMK214 m校核洪水位線，完成控制網(wǎng)的建立、實(shí)地放樣標(biāo)識(shí)和SMK210 m、SMK214 m淹沒線的繪制，耗時(shí)至少6個(gè)月，且需要投入大量的人力和物力。

為確保蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目移民工作的順利實(shí)施，提升移民工作現(xiàn)代化、科學(xué)化的管理水平，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)移民”的目標(biāo)，中國(guó)水利電力對(duì)外有限公司將LIDAR技術(shù)應(yīng)用于蘇阿皮蒂水利樞紐工程庫區(qū)淹沒線的界定，確保庫區(qū)內(nèi)的村莊、房屋、土地、農(nóng)作物及樹木淹沒范圍界定的準(zhǔn)確性，極大地提高了庫區(qū)淹沒線界定的工作效率。

1 LIDAR技術(shù)在移民工作中的實(shí)際應(yīng)用

蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目庫區(qū)地形測(cè)繪，采用LIDAR(激光探測(cè)與測(cè)量)技術(shù)，測(cè)量成果包括庫區(qū)水位高程高精度數(shù)字模型[1]，其正射影像航拍圖能夠精確地反映出地面實(shí)物的高程[2]。利用LIDAR技術(shù)繪制蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目庫區(qū)SMK210 m和SMK214 m淹沒線，不僅精度高，而且極大地提高了工作效率。LIDAR技術(shù)在蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目移民工程中得到成功應(yīng)用。

1)讀取蘇阿皮蒂庫區(qū)高清航拍照片。利用LIDAR處理軟件可以讀取庫區(qū)高清航拍照片，航拍照片中的建筑物、道路、樹木及土地清晰可見，對(duì)制定人口、房屋及樹木等實(shí)物指標(biāo)調(diào)查計(jì)劃、移民安置點(diǎn)的選址和制定移民搬遷計(jì)劃起著至關(guān)重要的作用。航拍照片有助于了解通往村莊的交通狀況，從而合理安排實(shí)物指標(biāo)調(diào)查的順序，提高工作效率。

2)獲取庫區(qū)地形圖。利用LIDAR處理軟件能夠生成任意間距的高程線[3]，為移民安置點(diǎn)的選址論證提供依據(jù)。庫區(qū)地形圖結(jié)合航拍照片，可以查閱蘇阿皮蒂庫區(qū)內(nèi)村莊、道路、橋梁及耕地的高程，根據(jù)蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目蓄水節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，合理分階段地實(shí)施移民再安置工作。圖1是利用LIDAR處理軟件生成的蘇阿皮蒂庫區(qū)地形圖，等高線間距為5 m。圖2是村莊航拍照片，可以看出，該村莊的高程在SMK171 m～SMK183 m之間，根據(jù)蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目蓄水節(jié)點(diǎn)，確定該村莊于2019-05-01日前完成搬遷。

圖1 蘇阿皮蒂庫區(qū)地形圖

圖2 庫區(qū)移民村莊航拍照片

單獨(dú)提取SMK210 m和SMK214 m高程線，配合航拍照片可以直觀的查看庫區(qū)內(nèi)的村莊分布、建筑物、道路、樹木及土地等各種信息。利用LIDAR處理軟件可以計(jì)算出SMK210 m淹沒線和SMK214 m最高洪水位線的長(zhǎng)度和淹沒區(qū)的面積[4]，通過LIDAR處理軟件計(jì)算得出蘇阿皮蒂庫區(qū)SMK210 m淹沒線的長(zhǎng)度是1 108 km，SMK214 m最高洪水位線的長(zhǎng)度是1 238 km。SMK210 m淹沒面積是261.89 km2(見圖3)，SMK214 m最高洪水位線淹沒面積是316.03 km2。

圖3 利用LIDAR處理軟件計(jì)算SMK210 m淹沒區(qū)的面積

3)區(qū)分搬遷戶和非搬遷戶。為實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)移民”的目標(biāo)，必須準(zhǔn)確區(qū)分半淹沒村的移民搬遷戶和非移民搬遷戶，用常規(guī)的測(cè)量方法劃分移民搬遷戶和非移民搬遷戶，包括測(cè)量放樣、釘樁等，過程非常復(fù)雜，耗費(fèi)大量的資金和人力。利用LIDAR處理軟件制作的庫區(qū)淹沒圖，能方便地區(qū)分移民搬遷戶和非移民搬遷戶。

4)建立二維地理信息圖。利用GPS收集移民搬遷戶原有房屋的二維地理坐標(biāo)，展放在航拍圖上，可以直觀地展示居民搬遷安置前居住的地理位置。同樣，也可展示居民搬遷安置后居住的地理位置。

5)庫區(qū)道路規(guī)劃。通過航拍圖片可以觀察被淹沒道路的情況，例如道路的長(zhǎng)度，為制定道路改線方案提供必要的參考，大大減少野外測(cè)量工作量，節(jié)省人員和設(shè)備的投入。

6)LIDAR技術(shù)延伸應(yīng)用。利用LIDAR技術(shù)庫區(qū)淹沒圖，把淹沒圖另存成KML格式的文件，載入手機(jī)中的奧維互動(dòng)地圖中，利用手機(jī)中的GPS功能，可以即時(shí)展現(xiàn)持有手機(jī)的人所在庫區(qū)內(nèi)的位置。

2 結(jié) 語

通過LIDAR技術(shù)在蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目移民工程中的應(yīng)用，準(zhǔn)確、高效地繪制了SMK210 m高程及SMK214 m高程庫區(qū)淹沒線，為實(shí)物指標(biāo)調(diào)查及庫區(qū)內(nèi)的道路、橋梁等公共交通設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，極大地提高了蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目移民工作的效率。