高分遥感和无人机技术在水土保持监管中的应用

　　近几年,随着科学技术的不断提升,土木工程行业对于高分遥感和无人机技术的运用程度也越来越高,在水土保持监管过程中,利用高分遥感和无人机技术,可以有效提升其效率和便捷度,本文中,笔者就以土木保持监管工作技术需求的分析为基础,对生产建设项目水土保持监管以及水土保持重点治理工程中高分遥感和无人机技术的应用进行了重点介绍,并探讨了全国监管系统的建立,以供参考.

　　《水土保持研究》(双月刊)创刊于1985年，是由中国科学院、中国科学院水利部水土保持研究所主办的地球科学类期刊。办刊宗旨：紧密跟踪水土保持学科的发展动向，及时报道本学科前沿领域科学理论、技术创新及其实践应用研究最新成果，积极引导和推动水土保持学科和水土保持实践的发展与繁荣。

　　作为各级水行政主管部门,其日常工作和法定工作就是一方面监督、检查和验收水土流失治理工程的开展状况,另一方面检查和验收生产建设项目,工作量非常繁重,因此,必须通过信息化方法和手段的运用来进一步提升工作效率,从而为社会提供更全面的服务.2014 年,水利部启动了国家水土保持重点治理工程图斑化精细管理示范等一系列生产项目,这些都推动了信息系统技术、高分遥感以及无人机技术在水土保持工作中的具体应用.

　　1 在水土保持监管工作中运用高分遥感和无人机技术的意义

　　各级水行政主管部门主要负责监督、管理和治理水土保持以及水土流失工作,这项工作的特点在于量大、面广以及点多,对水土保持的管理带来极大的挑战.而各级水行政主管部门必须跟踪监督和检查生产建设项目是否履行水土流失防治的义务,这些项目包括输变电线路、输油输气管线、公路以及铁路等各种线性工程,还包括机场和露天矿等各类巨大土石方量工程,根据目前流量管理机构实际的检查监督情况来看,水利部很难做到每年一次监督审批项目,更难做到准时和实时.

　　这些技术对监督管理工作的支撑主要体现在以下几个方面:

　　一是高分遥感技术的发展.高分遥感技术的优势在于清晰度高,频次多以及范围较大,尤其是国产高分 1 号的覆盖周期可以达到 41 天,分辨率为 2米,国产高分 2 号的覆盖周期可以达到69 天,分辨率为 0.8 米,这两种型号都可以一年内实现多次监测.目前这两种遥感数据均可免费适用于中央部委和各省,并有助于高分遥感应用于全国水土保持监管工作.

　　二是无人机技术的发展.无人机技术的优势在于低空高分辨率、随时操作、成本低、以及较高较快的航拍和测图效率,除此之外,无人机技术还可以避免受限于交通条件.近几年,随着国产无人机性能的不断提升,以及无人机遥感分析软件的开发利用,都为无人机行业在水土保持监管中的推广提供技术支撑.不少水利委员会都在各种项目中利用无人机完成了寻找违规弃渣场、监测重要地段路段等工作.

　　三是信息系统技术的发展.除了蓬勃发展的遥感技术和无人机技术,与之相应的信息贮存、处理、传输以及发布等技术也在不断发展,从而促进了信息的互联互通.水利部也以此为基础开发了水土保持信息管理系统,这套系统基本涵盖了水土保持的各项主要业务领域,有助于中央和基层之间快速交流信息,并及时跟踪工作.

　　2 高分遥感和无人机技术在生产建设项目水土保持监管中的具体应用

　　2.1 具体目标和技术创新

　　在水土保持监管中应用高分遥感和无人机技术的目标是全方位、全过程地监管生产建设项目,包括上报、审查和审批水土保持方案、监理水土保持施工、监测水土保持以及评估和验收水土保持等各个阶段.保证所有的生产建设项目均拥有动态信息,且各级水土保持管理部门能够随时对水土保持工作和工程进展有所了解掌握,并及时查找问题,提出措施.

　　而技术创新主要是指深度融合水土保持监管业务和现代信息技术、空间技术等新兴技术,运用高分遥感和无人机技术来实时监控生产建设项目水土流失的扰动地表面积、防治责任范围、水土保持措施、弃渣场设置以及取土场设置等状况.具体而言,就是在生产建设项目正式开工之前利用卫星遥感来对位置和边界加以确定,并在开工之后根据监控发现边界变化和未编制方案等情况,然后通过自动报警的方式督促相关部门进行现场进度与核实.

　　2.2 对生产建设项目基础信息入库以及信息系统进行监督管理

　　近期,水利部升级了水土保持监督管理系统为 V3.0,并三级部署了中央、省级和流域机构,进一步开发地市级应用系统,保证了监管系统的信息互通共享和上下协同一致.升级后,系统可以对矢量数据进行贮存和录入,有助于互通高分遥感和无人机遥感信息.同时,系统运行环境也由利用公网代替了过去的利用水利防汛专网.

　　目前,经水利部审批的所有生产建设项目基础信息已经基本完全入库,地方水土保持机构和流域机构能够随时查阅相关图表和文件.

　　2.3 对部分生产建设项目进行监管示范

　　为了进一步适用遥感和无人机技术,水利部选取了部分生产建设项目进行监管示范,培训试点工作人员学会调查监管利用高分遥感影像的生产建设活动的水土保持.同时,每年水利部都会推出新的高分遥感影像,来帮助相关部门监督、监测和跟踪新产生的扰动地块,此外,水利部还开发了现场复核和检查的移动终端,来帮助在生产建设项目的监督管理工作中更好地运用遥感和无人机技术信息.

　　3 结 语

　　综上所述,目前水利部已经建立水土保持监督管理系统,并推出各种措施来帮助地方相关部门和机构利用高分遥感和无人机技术监督管理水土保持,并且取得一定成效,在下一步的工作中,水利部会不断升级系统,以满足水土保持监管的更多需求.

　　参考文献:

　　[1]姜德文 . 高分遥感和无人机技术在水土保持监管中的应用[J]. 中国水利,2016(16):45~47,49.

　　[2]姜德文,亢庆,赵永军 . 生产建设项目水土保持 " 天地一体化 " 监管技术研究[J]. 中国水土保持,2016(11):1~3.