遥感技术铸利剑，水利行业强羁系

摘要：以推动水利行业强羁系为总体目的,为实现全链条、全方位的水利行业羁系,针对许多地方技术手段相对落伍、量大面广的羁系工具要由羁系人员现场检查等瓶颈,充实发挥遥感技术快速、实时、规模广等优点,推广应用水利遥感先进技术。卫星遥感和无人机遥感技术在领土资源执法监察、煤炭资源执法监察、情况执法监察等领域发挥了重要作用,可以有效解决量大面广、信息繁琐的监视监测难题。传统水利羁系存在不高效、不全面、不实时、不准确等问题,原因在于缺乏遥感技术的分类施策计划思路、缺少专项财政资金支持、各级水利羁系部门对遥感技术的重视水平差别。

未来水利羁系领域应用遥感技术,应实施河湖智慧羁系,提升对河湖“四乱”问题的现代化监测水平,提升水资源开发使用的动态监测能力,开展水利工程建设、运行全历程动态羁系,实现水土流失全面、全笼罩的实时羁系。关键词：水利行业强羁系; 卫星遥感; 无人机遥感; 执法监察; 分类施策; 河湖智慧羁系; 现代化动态监测作者简介：贺骥(1972—),女,研究员,水利生长杂志社社长。0 引言水利部鄂竟平部长在2019年全国水利事情集会上指出，要努力践行“节水优先、空间平衡、系统治理、两手发力”的治水目标，推动水利工程补短板、水利行业强羁系，为全面建成小康社会提供坚实水利保障。

要实现全链条、全方位的水利行业羁系，做好江河湖泊、水资源、水利工程、水土保持、水利资金、行政事务事情等领域的羁系，开端形成大羁系格式。2019年，各级水利部门围绕水利中心事情，在统筹推进年度水利建设任务重点的同时，组织开展172项重洪流利工程、面上重点项目的稽察事情，组织开展特定飞检、农饮工程检查、河湖“四乱”核查、华北地域地下水超采综合治理等督查事情，推动了水利行业治理水平不停提升。在取得一定成效的同时，也遇到了一些瓶颈，水利羁系事情在机构、人员、经费、设施等方面存在单薄环节，许多地方技术手段也相对落伍，量大面广的羁系工具要由羁系人员开展现场检查。这些问题越到下层越显着，已凸显为强羁系最重要的制约因素。

遥感技术具有快速、有效、实时、规模广的特点，使用遥感开展水利羁系事情，不仅可以动态监视水利工程建设，还可以监测水情、灾情、水土流失、河湖治理等问题。随着技术的不停生长，遥测信息类型越来越多，成本也相继降低，而且逐渐提高了遥测影像分辨率，在这一基础上遥感技术在水利监视领域的应用也不停扩大。为落实水利行业强羁系的要求，迫切需要运用现代化羁系手段，推广普及卫星遥感和无人机遥感等先进技术，通过强有力的羁系发现问题，通过严格的问责调整规范各种涉水行为。

1 水利领域遥感技术的重要应用结果现在，卫星遥感和无人机遥感技术等在防洪、抗旱、水土保持等领域已有较好应用，与传统的人力投入巡查方式相比，具有全面、高效、准确等突出优点，能够在很大水平上解决现场监测、勘查等存在的问题和不足。1.1 使用遥感技术举行洪水监测我国洪涝灾害频繁，洪涝灾害监测也是我国最早开展水利遥感应用的领域之一。洪涝灾害监测的时效性要求很高，“航空遥感实时传输系统”可以有效满足时效性要求，可实时地转动显示和打印洪涝遥感图像。

该系统在历次特大洪水监测中都发挥了重大作用。遥感技术已经乐成运用于洪水预警、预报和监测领域，在洪水发生之前能够实时准确预测径流和洪水发生历程，在洪水发生之后能够全面监测洪水淹没和影响区域，并可实现详细的全历程监测。通过遥感技术，抗洪人员可以准确地发现淹没规模和受灾地域，而且对受灾的人员举行救援，淘汰了许多人员伤亡。遥感技术联合水文模型，可提前预测洪水发生规模，提前实施人员转移，并实时修补防守单薄地域，建设暂时防御措施，有效反抗洪水。

1.2 使用遥感技术举行旱情监测随着遥感技术生长，水利遥感应用领域进一步扩展，旱情遥感监测逐步开展。我国已建设基于NOAA/AVHRR数据的旱情遥感监测系统，对我国境内发生的重大干旱举行了遥感动态监测。在干旱监测方面，现在已经实现了以旬为周期的全国旱情遥感监测图，从中央抗旱业务系统可以直接获取监测结果，能够为抗旱事情提供坚实的数据支持。

1.3 使用遥感技术举行水土保持羁系近几年来，建设项目水土保持羁系领域已推广国产高分遥感技术和无人机遥感技术。2014年以来，水利部全国水土流失动态监测与通告项目全面使用了国产高分遥感数据，开展了土壤侵蚀因子解译和观察(如土地使用类型、植被笼罩度等)以及水土流失动态变化监测，高分1号、2号等遥感数据在国家各部委、各省均可免费使用，随时向相关部门推送遥感数据，为全国水土保持治理事情中广泛使用高分遥感提供了良好条件。

2 遥感技术在相关领域执法监视上的运用情况卫星遥感和无人机遥感技术等可以提供高精度、宽规模的空间观察服务，在领土资源执法监察、煤炭资源执法监察、情况执法监察等领域发挥了重要作用。2.1 遥感技术在领土资源执法监察上的运用随着人口增长和都会化迅速生长，我国处于经济社会快速生长的黄金时期，由于交通、水电、通信等基础设施和房地产开发等方面快速生长，各大中型都会用地量大规模增长。可是，由于土地使用计划执行羁系等方面存在一定的毛病，同时房地产价钱也在不停攀升，形成了多年来局部地域土地违法违规占用现象屡禁不停的问题。现在，各地领土资源执法监察事情仍存在着一些突出问题，例如由于日常巡查人员相对较少，执法监察规模有限、肉眼排查精度较低，难以全面、快速地发现违法违规占地现象，导致一些土地使用违法违规行为难以实时被发现并获得有效的处置惩罚。

遥感技术成为解决这一难题的有效途径。遥感影像可以视察土地使用的变化，能够定期地对我领土地资源举行测绘监测，快速准确地反映土地使用的状况，包罗其详细的漫衍情况、土地面积数据等信息。通过对差别时间阶段的遥感影像举行叠加，能够实时监测土地变化，如某一块地前时相显示的是林地，后时相拍摄之前就被推平用于开发建设，将两个时间点的遥感影像叠加对比就能够在图上直观地发现变化。遥感技术的运用极大地淘汰了事情量和观察时间，在土地执法中构建起一个“天上看(天上监测)、地上查(地面人力巡查)与网上管(网上盘算机系统治理)”的全方位、立体化、信息化的建设用地震态执法监察网络。

2.2 遥感技术在煤炭资源执法监察上的运用煤炭资源是社会经济生长的重要物质基础。虽然近年来政府部门不停加大对煤炭资源开发秩序的治理整顿力度，可是受利益驱动，违法采矿行为仍十分放肆。由于这些违法采矿运动的恒久存在，致使矿山宁静事故频发，资源被极大的浪费，严重损害了人民的利益，影响了社会的和谐稳定。

山西省作为煤炭资源大省，为增强煤炭资源开发执法监察而广泛地运用遥感技术，建设“山西省煤炭资源执法监察遥感动态监测系统”。该系统投入运行后，成为矿产羁系部门恒久、稳定运行的日常执法指挥决议平台，对山西省煤炭开采羁系区内的违法、非法采矿运动举行全面羁系，建设了全方位立体监察治理模式，矿山执法羁系实现了由以传统人工监察手段为主到以信息化监察手段为主的转变，极大地提高了煤炭资源执法羁系效率。2.3 遥感技术在情况监察执法上的运用2017年10月，“必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念”被写进党的十九大陈诉。

情况污染物的形成、转化、输送和演变历程具有极强的时空相关性，若想对情况污染物实施有效羁系，需要一整套适用多组分情况污染物的快速、实时、动态监测技术。通例人工监察执法方法存在实时性差、效率低下的缺陷，甚至受到地形、时间、人体生理结构等诸多条件的限制。通过遥感技术实施情况监测能够取代执法人员实时到达相关区域实施现场监控。好比对工业园区、偏远山区和重点水域等地域举行现场勘探，企业的废水废气排放情况是否正常、危险废物堆场是否切合要求、污染治理设施是否正常运行等方面一览无遗。

广东省环保监察广泛使用了遥感技术，取得了很好的执法效果。随着遥感技术的不停完善和成熟，智能遥感设备日益成为各级情况监察部门执法装备的生力军。2.4 履历启示遥感技术在上述领域的应用讲明:第一，遥感技术具有快速、综合、动态、宏观、多条理、多时相的优势，可以实现行业的精致化治理。第二，高分辨率遥感技术生长已经成熟，可以实现快速、准确地反映地物、工程信息。

使用遥感技术有效解决量大面广、信息繁琐的监视监测难题，是未来一段时期各行业治理的大趋势。第三，遥感技术应用于行业监视领域，需要全国统筹思量，对需要获取的技术参数、差别条件下的遥感设备设施摆设、数据实时治理和数据库整合等方面内容举行顶层设计。3 传统水利羁系中存在的短板及遥感技术应用不足的原因分析现在，在水利工程宁静监视、水情况监测、水土保持羁系等方面仍存在一定的不足和短板。传统的水利羁系方式主要为现场检查，存在较多限制和缺陷。

一是不高效。需泯灭大量时间和人力、物力，监视人员要赶赴各个工程建设项目实施现场。二是不全面。

线型漫衍的工程施工规模广、跨度大，如长距离调水、输水项目可长达数百公里，且部门路段交通未便、难以到达，不行能实现全面检查，往往发生羁系毛病。三是不实时。现场检查次数有限，对随时可能发生的宁静隐患、灾害隐患、情况隐患等无法快速、实时发现，如大中型水利工程项目治理规模大、建设周期长，治理不善可能发生严重的工程宁静、施工、情况破坏和水土流失问题，但在现场检查时这些问题可能已经被掩盖而难以实时发现。

四是不准确。现场检核对施工历程、影响规模、运行治理区域等只能直观定性而不能准确地丈量和定位，无法确定是否超出宁静规模、是否与设计方案一致、是否需要变换设计方案等。

上述传统水利羁系手段的限制和缺陷可以通过遥感技术补短板、提水平。现在遥感技术在水利羁系领域没有获得充实运用，分析原因有以下几个方面。

3.1 缺乏遥感技术的分类施策计划思路水利监视需要的数据量大面广，差别类型的监测工具需要差别波段和要求的遥感数据，需要逐个领域建设技术支撑体系，明确数据需要和监测要求，建设现代化、精致化的监视技术体系。同时，差别水利监视工具和治理要求也需要差别的遥感技术予以支撑，针对精度、监测时间距离、应急准确度要求，在卫星导航定位技术、高分辨率测绘遥感卫星平台、数码航空摄影丈量技术、无人机航摄系统、机载激光扫描系统、地面激光扫描系统等差别技术手段中，应合理选择监测措施方案，形成条理明白、快捷实用的水利监视体系。3.2 缺少专项财政资金支持由于缺乏总体设施设置计划，缺少专项财政资金支持，各地使用遥感技术开展水利监视事情的希望乱七八糟，许多地方仍主要依赖人工方式实施。

现在，开展水利监视事情的设施设备、交通工具、人员野外津贴等经费保障机制尚不健全，各田主动投入实施遥感监视的努力性相对较低。3.3 各级水利羁系部门对遥感技术的重视水平也不相同由于水利监视事情处于生长初期，许多地域监测事情起步晚，手段落伍不适应大规模强羁系要求。各级水利部门也未对监测现代化、精致化、规范化等要求形成一致认识，监测密度控制水平较低，对监测工具的动态评价、监测预警不够实时，事情存在显着的被动局势。

4 遥感技术在水利强羁系中的应用前景展望卫星遥感等可以实现对地面监测区域、灾害防治区、工程项目各个施工段全面全时段检察，尤其是对影响规模广、跨度大的大中型水利工程项目，可以在短时间内多次对地心情况举行观察;无人机携带利便，使用、保管、维护成本低，适应性好，不受云层遮挡，相对于卫星遥感具有更高的精度，可以生成高精度正射影像图和三维立体模型，直观、真实地出现现场实际情况，在截排水沟、暂时拦挡、边坡防护等尺度较小、遥感技术无法清晰辨认的地物识别中成为卫星遥感的重要增补。因此，在大规模区域，使用卫星遥感等技术快速、高效地发现地面情况，掌握工程建设施工、河流采砂、侵占河湖、灾害发生等基本信息，在此基础上，针对地面信息准确排查要求，在小规模区域，使用无人机遥感等准确测定地物变化、提取工程信息和人类运动情况，联合重点区域现场检查，实现高效、全面、精准水利羁系，将是未来羁系事情的重要生长偏向。以后，水利羁系领域应用遥感技术，应重点联合以下几个方面。

4.1 实施河湖智慧羁系联合近远期的河(湖)长制事情方案需求，将卫星和无人机遥感等技术融合智能感知、大数据分析技术，建设河湖岸线智慧羁系体系，针对差别治理河段、差别分类羁系内容设计实施差别的羁系方案，为提升河(湖)长制的管河治河能力提供支撑。建设水域、岸线在线治理系统，通过卫星和无人机遥感等现代化技术快速全面地掌握水域动态变化情况，对水域举行高效治理。实现随时调取所有项目相关的申报质料、审批意见、羁系情况等，通过舆图操作、河流长度和水域面积的快速丈量、舆图打印输出等功效，实现水域、岸线基本信息的查询、统计。

通过对河湖占用实际情况的观察分析，在项目羁系的时间节点，将治理要求发送至相关的羁系单元和责任人。4.2 提升对河湖“四乱”问题的现代化监测水平贯彻落实水利部坚决推进河湖“清四乱”和水污染治理的事情要求，对水文下垫面信息、重点防洪区域、河流、水利设施等地物信息举行准确识别，建设三维实景数据库，通过无人机技术收罗图像，实现对围垦湖泊、河流采砂、固体废物倾倒、水域岸线占用等行为的全方位羁系，实现对“盛水的盆”和“盆里的水”的全面羁系。

通过卫星遥感和无人机遥感技术收罗重点、一般监测区域和水利设施的三维实景数据，完成三维实景数据全区域笼罩收罗，举行数据整理。4.3 提升水资源开发使用的动态监测能力建设多条理遥感系统对江河重要断面、重点取水口、地下水超采区等重点工具举行全天候的实时动态水资源监测，实现对违规取水、水资源过分开发使用、违法排污等行为的有效羁系，切实做到管住用水。

接纳重力卫星、InSAR等多源遥感影像技术，在差别区域开展地下水实时监测。在水污染检测历程中使用遥感监测技术，通过对水体污染物的特定光谱举行分析，从而实现对水污染的情况的实时羁系。

4.3 开展水利工程建设、运行全历程动态羁系从资金成本控制的角度出发，选择续航时间长、镜头像素高的无人机型号，开发无人机的全自动航线计划、自动拍摄与实时监测功效。根据人工干预少、操作轻便的原则，地面指挥平台建设同时支持PC端与移动端的软件系统，开展水利工程建设施工现场的三维实景模型测绘，实现全自动无人机数据处置惩罚，并生成高精度的存储文件。凭据需求开展水利工程全历程动态监测，对工程基础、工程施工、运行治理举行全历程监控，随时调取现场图片，监视工期是否满足要求、工程质量是否到达尺度、是否与设计方案一致、运行是否满足建设目的要求。

4.5 实现水土流失全面、全笼罩的实时羁系将生产建设项目水土流失防治责任规模图矢量化，接纳高分辨率卫星遥感影像，解译提取生产建设项目扰动图斑，将扰动图斑与防治责任规模图举行对比，判断扰动合规性，发现项目所在规模变化、超防治责任规模扰动、新设弃渣场未经原审批机关审批等问题。选择重要弃渣场举行无人机遥感观察，提取弃渣场扰动规模、弃渣量、水土保持措施等信息。水土保持羁系部门凭据以上观察效果，对生产建设项目和水土流失易发区举行重点区域现场检查。

水利水电技术水利部《水利水电技术》杂志是中国水利水电行业的综合性技术期刊（月刊），为全国中文焦点期刊，面向海内外公然刊行。本刊以先容我国水资源的开发、使用、治理、设置、节约和掩护，以及水利水电工程的勘察、设计、施工、运行治理和科学研究等方面的技术履历为主，同时也报道外洋的先进技术。

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