海洋论坛▏我国填海项目竣工海域使用验收测量方法现状及研究

【摘要】填海项目竣工海域使用验收作为用海管理流程中的最后一环，验收测量的准确与否显得尤为重要。而竣工验收测量的关键在水下界址点的界定和测量上，针对国内目前存在的多种竣工验收测量方法进行分别介绍，并进行多方面的对比和讨论，形成建议，以期制定出统一有效的测量方法，更好地为海洋管理服务。

一、引言

填海项目竣工海域使用验收针对的是填海项目，填海项目是指填海造地项目和含有填海用海类型的建设项目，包括建设填海造地用海和非透水构筑物用海两种填海用海方式。

国家海洋局于2006年10月13日发布了《海域使用权管理规定》，其第八章第五十二条规定“审核机关应当对填海造地项目组织竣工验收，……填海造地项目的竣工验收程序另行规定”。为加强对填海项目的监督管理，规范填海项目竣工海域使用验收工作，2007年6月11日，国家海洋局印发了《填海项目竣工海域使用验收管理办法》，办法第二条“竣工验收是指填海项目竣工后，海洋行政主管部门对海域使用权人实际填海界址和面积、……的全面检查验收”。

综上，填海项目竣工后需对实际填海范围进行海域使用验收测量方可开展项目海域使用验收。海域使用验收测量的目的是获取准确的实际填海造地范围界址点和面积，根据实际测量结果作为主要验收依据，来判定项目用海是否验收合格，合格后方能将根据测量结果重新换发的海域使用权证更换成土地使用权证，从而实现海洋到陆地从实体到属性的转变，维护海域管理的有序性。

验收管理办法规定，竣工验收测量的主要规范性依据是《海籍调查规范》，同时也是目前国内唯一一本针对用海范围界定的规范。实际填海范围的测量方法和界址点界定，管理办法和规范均没有给出统一的标准和方法，所以形成目前国内测量和界定方法存在区域性差异的现状。

二、填海范围界定原则及存在问题

《海籍调查规范》中关于填海造地用海范围界定方法作如下规定：“岸边以填海造地前的海岸线为界，水中以围堰、堤坝基床或回填物倾埋水下的外缘线为界”；关于非透水构筑物用海范围界定方法规定为“岸边以海岸线为界，水中以非透水构筑物及其防护设施的水下外缘线为界”；以非透水方式构筑的码头、堤坝、引桥，以码头外缘线为用海范围界。

填海竣工后，原始海岸线消失，已无法实地指认，可直接采用批复的填海范围内侧界址，无异议。填海必然形成临海侧的水下填海范围，填海形成的水下护堤样式一般以斜坡式或直立式存在，确定水下填海边界范围成了填海范围界定的关键所在，也是本文所探讨的核心。 直立式非透水构筑物用海的护岸或码头可直接采用码头或护岸的外缘线作为用海范围，范围拐点即为用海界址点，亦无异议。斜坡式护岸形成时，需要事先开挖基槽至原始海底面以下一定标高进行填充砂石，而后再进行护岸结构的施工，护岸形成后有一部分斜坡结构位于海底泥面以下，位于水中的只是其中一部分(见图1)。

图1　典型斜坡式护岸水下结构断面示意图 

随着时间推移，海水动力作用，海底产生淤积或冲刷，泥面与斜坡护岸相交的泥面线也会不断发生变化。规范中关于倾埋水下的外缘线描述，概念上不清晰，指的是水下的泥面线，抑或是泥下的真实坡脚线(泥下线)。泥面线可以通过侧扫声纳等水下地貌测量设备进行实际探测得到，而泥下线现有科学调查手段由于各种局限性暂时较难实测获得。由于概念上的不明确，所使用的测量方法也不同，所获取的外缘线也不尽相同，从而影响竣工验收测量的严肃性。

三、测量方法现状与与比对

笔者针对目前国内3个海区主流的竣工验收测量方法进行了细致全面的调研，主流用于水下界址点的测量方法大致有3种。

⒈ 标志点推算法

标志点推算法不直接测量填海水下界址点，而是通过直接测量陆域标志点，再结合护岸断面设计图推算水下界址点。该方法目前在北海和东海区应用相对较多。

作业时一般由专业测量人员使用GPS RTK或全站仪等精密陆地测量设备，直接测量填海形成的护岸结构顶部外缘线范围(见图2)，即图1中的护堤顶外缘线。将测量获取的外缘线范围拐点作为测量标志点，再结合海域使用权人提供的护岸断面设计图中的横断面距离进行外扩，推算出水下外缘线范围，理论上推算出的是海底面以下真实坡脚线。

图2　坡顶标志点测量照片 

这种测量方法的优点是，外业工作量小，作业成本低廉，海域使用权人经济负担轻，填海范围界定与用海初期海域使用论证中界定原则相同，为理论上的泥下坡脚线。

存在的问题是：

①科学性不够严谨。首先断面设计图由海域使用权人提供，测量单位及相关管理部门无法核实其准确性，再者较难确认填海施工是否完全按照设计图进行；此方法的前提是必须要有明确标志点，护岸顶部如果严格按照设计施工的情况下，标志点比较容易指认；反之，很难选定能跟断面图逐一对应的标志点，没有明确的标志点，准确的水下外缘线就无从谈起。

②适用范围有限。在平面分布上规则的护岸结构还能推算出可靠性较高的外缘线，如果遇到不规则或弧形平面分布时，较难根据断面图准确地进行分段外扩，也就很难获取到可靠性较高的水下外缘线。

③真实性有待提高。由于没有水下实测数据，较难真实反映护岸断面情况，推算出的填海范围外缘线真实性有待提高。

⒉ 水深测量法

水深测量法通过测量护岸水下部分一定范围内的水深地形，根据水深地形变化规律来判断填海水下外缘线，实际界定的应为泥面线。该方法目前在南海区有使用。

作业时一般使用单波束测深仪结合GPS RTK进行，GPS RTK用于码头外缘线、直立式护堤外缘线、形成陆域坡顶拐点等界址点或标志点的测量，同时也用于单波束测深的导航定位；斜坡式结构护岸水深地形测量选用小型测量船作业，在高潮期将单波束测深仪固定在测量船船舷，GPS天线直接安装在测深仪顶端，以减小位置安装偏差带来的测量误差。设备安装完成后尽量保持匀速，沿以垂直护坡断面方向均匀布设的测线进行水深测量，水深测量范围覆盖护坡部分结构、水下坡脚(泥面线)及坡脚外一定宽度，以期达到涵盖水下坡脚的目的，见图3。

图3　水深测量法示意图

将测量的水深数据经过预处理和潮汐改正之后，内插水深数据生成水深等值线，一般护岸斜坡结构处水深地形比较规律，水深等值线呈平行状分布，根据水深等值线的走势来确定护岸坡脚位置。将通过水深地形走势确定的护岸坡脚位置作为填海水下外缘线的位置，即获取泥面线作为填海水下界址线。这种测量方法的优点是，单波束测深仪设备容易获取，测量成本不高，具有水下实测数据能真实反应斜坡式结构，对设计或施工有了一定程度上的验证。

存在的问题是：

①界址点界定原则存在差异。此方法实测出的水下填海外缘线实为水下护坡的泥面线，其填海范围界定与海域使用论证中界址点界定的原则有差异，海域使用论证中为设计的坡脚外缘线，为理论上的泥下线，但在泥下线尚未有有效测量方法的情况下，水下外缘线的水深测量法也是一种接近真相的有效手段。

②外缘线判定不精确。多波束测深仪在如此浅的水深条件下无法发挥其作用，单波束水深测量始终无法达到全覆盖的海底水深数据，最终的水深等值线需要通过数学内插法来获取，不同的数学内插方法获取的外缘线可能有些许差别，不同的处理人员在等值线界定为外缘线的工作上由于主观性也存在个体差异，同样会造成外缘线的差别。

③需要测量时间窗口。由于斜坡式结构护岸附近水深一般不大，为保证测量效果及船只设备安全，测量船作业时需要选择合适的时间窗口方能进行，一般需等待高潮期进行。

⒊ 声纳测量法

声纳测量法通过测量护岸水下部分一定范围内的海底地貌与水深地形，根据海底地貌直接解译出水下坡脚线，另外根据水深地形变化规律来辅助验证填海水下外缘线的判定，实际界定的为泥面线。该方法目前在南海区较为流行，也得到管理部门和许多行业专家的认可。

作业时使用高分辨率侧扫声纳设备、单波束测深仪结合GPS RTK进行，GPS RTK与单波束的作用及作业方法与上述水深测量法相同，高分辨率侧扫声纳设备可以通过声纳探测海底地貌，海底地貌测量与水下地形测量同步进行。侧扫声纳可以探测高分辨率的清晰海底地貌影像数据，典型影像数据见示意图4、图5，图中可清晰分辨斜坡结构物形态、海底泥面线、海底形态等海底地形与海底微地貌，如图4护坡为块石结构、图5护坡为扭王字块结构。斜坡式结构护岸海底地貌测量需要选用小型测量船作业，将侧扫声纳设备拖体拖曳在船侧，在安装仪器设备后，精确测量拖鱼拖曳点与GPS天线的相对位置和方位，并进行位置校正及仪器调试，示意图见图6。

图4　海底声纳影像数据(黑白)

图5　海底声纳影像数据(彩色)

图6　测量船设备分布示意图

在调查过程中，尽量保持匀速，沿以垂直护坡断面方向布设的测线进行地貌测量，导航定位是通过导航软件与侧扫声纳、单波束测深仪等连接，实现同步定位，同时采用实时动态图形显示。为了保证数据的准确性，海底地貌测量同一条测线从两个方向进行来回测量，通过重复观测的来验证声纳的测量精度。侧扫声纳测量作业时，使用数字记录，选用高频率低量程，以满足高分辨率的要求。根据不同水深底质条件，作业之前充分调试仪器，选择最佳工作参数，以获得清晰的声学图像。

将测量获取的声纳影像数据通过专业解译软件，经过数据预处理和各种校正解译出护岸坡脚线，即海底泥面线。实际解译出的海底泥面线一般为弯弯曲曲拐点较多的折线，也比较能真实反应海底泥面线的情况，拐点过多对于海域管理来说不便，故通过来回往复测量解译的两条坡脚线，进行对比拟合，以保证面积相等为原则，尽量拟合出一条拐点数量有限，能真实呈现填海范围的水下外缘线来，作为填海水下界址线。

这种测量方法的优点是，填海范围水下外缘线全部为实际测量得到，测量结果客观可信，测量精度高，影像能清晰反映护岸情况，作为竣工验收的测量具有非常高的公平公正性。

存在的问题是：

①测量成本高：相对于上述两种测量方法，此方法的测量设备较为昂贵，经济成本有所上升，有些测量单位不一定具备，从另一个角度来说，提高测量门槛也就提高了测量的可靠性；②界址点界定原则存在差异：与水深测量法相同，其填海范围界定与海域使用论证中界址点界定的原则有差异，但比水深测量法的测量结果更为客观可信；③测量精度有待提高： 侧扫声纳作业时一般采用拖曳式进行，由于拖体在海水中的姿态发生变化以及拖缆长度改正会受到测量速度和海况的影响，现有拖体的位置计算方式是在后处理软件中通过拖缆长度来推算，拖缆越长，测量精度受影响越大，但经过误差统计计算，其测量精度依然满足《海籍调查规程》中水下界址点的1m要求；④需要测量时间窗口：测量时需要时间窗口的选择，与水深测量法相同。

⒋ 测量方法比对

将上述3种主流海域使用验收测量方法进行总结归纳，3种方法各有优劣，优劣情况见表1。再分别从测量成本、水下外缘线获取方式、界定原则符合性及结果真实性几个方面进行分项比对，比对结果见表2。

表1　测量方法优缺点比对表

测量方法	优点	缺点
标志点推算法	工作量小，成本低，界址点界定与海域使用论证原则相同，为泥下坡脚线。	最终填海外缘线为推算得到，缺乏真实性和科学严谨性；面对平面分布复杂的填海项目，很难获取到高可靠性的水下外缘线；没有实测水下数据来真实反映护岸断面情况。
水深测量法	测量设备容易获取，测量成本不高，具有水下实测数据能真实反映斜坡式结构。	界址点界定原则与海域使用论证存在差异，实测为泥面线；测深数据无法全覆盖，水下外缘线判定具有一定的主观性，不精确；测量船只对水深有一定要求，需要测量时间窗口。
声纳测量法	水下外缘线全部为实际测量，测量结果客观可信，测量精度高，是水下情况的真实体现。	测量成本较前两者稍高；界址点界定原则与海域使用论证存在差异，实测为泥面线；声纳的测量精度有待进一步提高；测量船只对水深有一定要求，需要测量时间窗口。

表2　测量方法分项比对表

测量方法	测量成本	水下外缘线获取方式	水下外缘线种类	与论证界址点界定原则符合性	结果真实性
标志点 推算法	低	标志点＋推算	泥下线	符合	低
水深 测量法	中	实测＋插值	泥面线	不符合	中
声纳 测量法	高	实测	泥面线	不符合	高

从表1、表2的比对结果可见，标志点测量法成本最低，水下外缘线界定为泥下线，与海域使用论证中填海范围界定原则一致，由于是推算而得的理论水下外缘线，其结果真实性相对最低；声纳测量法成本最高，水下外缘线界定为泥面线，与论证中填海范围界定原则不一致，但所有结果均为实测而得，其结果真实性最高；水深测量法不管是成本还是结果真实性均居于两者之间。

四、结束语

填海项目竣工海域使用验收作为用海管理流程中的最后一环，验收测量又是验收最重要的依据，其准确与否直接关系到国家海洋权益和海域使用权人的利益。

由于《海籍调查规范》中水下外缘线定义的不明确，三种方法界定的水下外缘线有泥面线和泥下线，其界定原则虽然不同，但与规范都没有明显冲突的地方，所以造成目前国内多种界定方法并存的现状。在用海初期的海域使用论证中，宗海界址图的填海范围边界是根据设计资料确定的，水下外缘线界定为护岸斜坡结构的坡脚线，即泥下线，海洋主管部门也据此批复海域使用权证书。竣工验收测量依据批复的海域使用权证书，理论上也应采用与论证相同的填海范围界定原则方有意义，但由于测量手段的限制，目前尚未有有效的手段可以准确测量出倾埋泥下的坡脚线。如何有效地解决这一冲突，本文建议一是依赖科技手段的进步，不断尝试引入新技术进行测量；二是相关管理规定和技术规范的重新界定，明确现有规范中容易产生模糊歧义的地方，或制定统一的验收测量标准和测量方法。

【作者简介】钱立兵，男，1981年出生，安徽池州人，国家海洋局南海调查技术中心，高级工程师，主要从事海洋测绘与海洋综合调查研究；本文来自《中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员会第二十八届海洋测绘综合性学术研讨会论文集》，参考文献略，编发已征得作者同意，用于学习与交流，版权归作者所有。

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