生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)體系

亢 慶，姜德文，趙 院，李嵐斌

(1.珠江水利科學(xué)研究院，廣東 廣州510611； 2.水利部 水土保持監(jiān)測(cè)中心，北京100053；3.珠江流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站，廣東 廣州510611)

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生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)體系

亢 慶1，3，姜德文2，趙 院2，李嵐斌3

(1.珠江水利科學(xué)研究院，廣東 廣州510611； 2.水利部 水土保持監(jiān)測(cè)中心，北京100053；3.珠江流域水土保持監(jiān)測(cè)中心站，廣東 廣州510611)

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目；水土保持監(jiān)管； “天地一體化”； 遙感技術(shù)； GIS技術(shù)

新形勢(shì)下，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作急需提高技術(shù)支撐能力和信息化水平。基于當(dāng)前生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作對(duì)相關(guān)支撐技術(shù)的新需求，分析了遙感、GIS等技術(shù)的適用性，提出了基于多項(xiàng)技術(shù)集成的“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)體系，并對(duì)其在當(dāng)前工作中的應(yīng)用情況進(jìn)行了初步分析總結(jié)，可為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管信息化工作思路提供有益參考。

近年來(lái)，全國(guó)各地各級(jí)水土保持管理機(jī)構(gòu)不斷加強(qiáng)能力建設(shè)，使得生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管的力度、廣度、深度和規(guī)范化程度等均有很大的強(qiáng)化和提高，但因?yàn)楣ぷ髁咳找娣敝亍⑿滦枨蟛粩嗵岢觥⑿乱蟛粩嗵岣撸灾卤O(jiān)管工作效率和效能受到了技術(shù)支撐能力不足的限制[1]。

我們?cè)谔接懶滦蝿?shì)下生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作對(duì)支撐技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，提出了基于遙感、GIS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)體系，并結(jié)合正在開(kāi)展的全國(guó)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管示范工作，分析總結(jié)了其實(shí)際應(yīng)用效果，對(duì)其技術(shù)推廣思路和發(fā)展前景進(jìn)行了展望分析，以期為提高生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作的技術(shù)支撐能力提供參考。

1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作現(xiàn)狀及面臨的新形勢(shì)新要求

黨的十八屆四中全會(huì)提出了深化行政執(zhí)法體制改革，加強(qiáng)和規(guī)范事中事后監(jiān)管的要求。2015年7月，國(guó)務(wù)院《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)方案》(國(guó)辦發(fā)〔2015〕56號(hào))提出“監(jiān)測(cè)與監(jiān)管協(xié)同聯(lián)動(dòng)，初步建成陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”，要求監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋、重要生態(tài)功能區(qū)實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測(cè)。2015年10月，國(guó)務(wù)院批復(fù)的《全國(guó)水土保持規(guī)劃(2015—2030年)》要求建立健全綜合監(jiān)管體系，創(chuàng)新體制機(jī)制，強(qiáng)化水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，提高信息化水平。

根據(jù)中國(guó)水土保持公報(bào)，2005—2014年，全國(guó)每年審批生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案數(shù)量由2.29萬(wàn)個(gè)增加到3.06萬(wàn)個(gè)，每年新增水土流失防治責(zé)任范圍1.5萬(wàn)km2。因?yàn)樯a(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目具有一定的建設(shè)期，所以每年需監(jiān)管的在建項(xiàng)目(正在擾動(dòng))數(shù)量和規(guī)模預(yù)計(jì)為批復(fù)數(shù)量的數(shù)倍。目前，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作主要以分級(jí)管理、屬地管理相結(jié)合的原則組織開(kāi)展，流域機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)部批項(xiàng)目監(jiān)管，省、市、縣水土保持機(jī)構(gòu)除負(fù)責(zé)自身批復(fù)項(xiàng)目的監(jiān)管外，還負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)上級(jí)批復(fù)項(xiàng)目的協(xié)同監(jiān)管。根據(jù)《水利部流域管理機(jī)構(gòu)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)督檢查辦法(試行)》(辦水保〔2015〕132號(hào))，監(jiān)管的核心工作是對(duì)水土保持方案實(shí)施情況進(jìn)行跟蹤檢查，主要包括10項(xiàng)內(nèi)容(見(jiàn)表1)。目前，跟蹤檢查主要采取書(shū)面檢查和現(xiàn)場(chǎng)檢查兩種方式，主要依靠傳統(tǒng)的定位、記錄、拍照等技術(shù)手段。新形勢(shì)下，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管工作面臨著工作量大、工作要求高、支撐技術(shù)落后、能力不足等問(wèn)題，距“陸海統(tǒng)籌、天地一體、上下協(xié)同、信息共享”的目標(biāo)還有很大差距。

2 技術(shù)支撐方面存在的具體問(wèn)題和困難

新形勢(shì)下的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管需做好兩項(xiàng)基礎(chǔ)工作：一是對(duì)水土保持措施落實(shí)情況進(jìn)行準(zhǔn)確、翔實(shí)、及時(shí)的調(diào)查；二是對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行從宏觀(guān)到微觀(guān)、從定性到定量、從固定時(shí)態(tài)到多時(shí)態(tài)、從平面到立體等多尺度、多角度和多維度的專(zhuān)業(yè)分析。目前，這兩項(xiàng)工作存在著以下問(wèn)題和困難：

表1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案實(shí)施情況跟蹤檢查主要內(nèi)容

(1)項(xiàng)目數(shù)量多、空間分布零散，取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)等重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象數(shù)量更多更分散。由于缺乏宏觀(guān)調(diào)查手段，所以難以及時(shí)掌握大量監(jiān)管對(duì)象整體的合規(guī)性情況，難以識(shí)別和抓住重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象，難以有序、有計(jì)劃、有重點(diǎn)地組織開(kāi)展工作。

(2)項(xiàng)目類(lèi)型多，建設(shè)周期不一致，擾動(dòng)方式復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)狀況變化快。因缺乏高頻次的動(dòng)態(tài)調(diào)查技術(shù)支持，以致跟蹤調(diào)查的時(shí)效性不高，對(duì)過(guò)程信息掌握不及時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)過(guò)程監(jiān)管。

(3)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜，缺乏準(zhǔn)確、高效、多角度、定量的調(diào)查取證手段，難以發(fā)現(xiàn)具體問(wèn)題，對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的描述和記錄不規(guī)范、不完整、不量化，證據(jù)缺乏法律效力。

(4)缺乏數(shù)據(jù)和信息共享手段，多級(jí)監(jiān)管難以實(shí)現(xiàn)合理分工、分級(jí)負(fù)責(zé)的高效協(xié)同，容易出現(xiàn)重疊、重復(fù)，監(jiān)管效率低；上級(jí)對(duì)下級(jí)缺乏監(jiān)督手段，容易出現(xiàn)遺漏，特別是缺乏對(duì)未批先建行為及時(shí)發(fā)現(xiàn)的手段，監(jiān)管效能低。

3 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管的技術(shù)需求分析

對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管中跟蹤檢查內(nèi)容進(jìn)行的技術(shù)需求分析(表1)表明，水土保持組織管理、補(bǔ)償費(fèi)繳納及后續(xù)設(shè)計(jì)等幾項(xiàng)內(nèi)容外的其他大部分基礎(chǔ)調(diào)查內(nèi)容和指標(biāo)均與調(diào)查對(duì)象的空間特征相關(guān)。而當(dāng)前沿用的傳統(tǒng)調(diào)查和分析方法，恰恰針對(duì)易于調(diào)查的屬性特征，往往忽視空間特征。近年來(lái)，有部分地區(qū)應(yīng)用了遙感、無(wú)人機(jī)、GPS、測(cè)繪等技術(shù)，但大多屬小范圍試驗(yàn)[2-3]，缺乏成體系的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。因此，要滿(mǎn)足生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管的新需求，首先應(yīng)當(dāng)以空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)為基礎(chǔ)，即應(yīng)用GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)成為必然選擇；其次，要滿(mǎn)足“全覆蓋、高頻次、空天一體”，需要遙感、無(wú)人機(jī)技術(shù)的支撐；再者，要實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)協(xié)同作業(yè)的“精細(xì)化、定量化、信息化”，需要空間定位、多源數(shù)據(jù)采集、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支撐。此外，各項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用必然涉及海量空間數(shù)據(jù)和信息的專(zhuān)業(yè)處理分析工作，為實(shí)現(xiàn)“上下協(xié)同”，不僅需要各級(jí)水保監(jiān)管機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)、技術(shù)、管理模式的充分共享和高度兼容，還需要監(jiān)管業(yè)務(wù)與技術(shù)支撐的高度協(xié)同。因此，需要基于互聯(lián)網(wǎng)、云服務(wù)等技術(shù)的軟硬件集成開(kāi)發(fā)來(lái)為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管提供信息管理工具。

4 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)體系

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)是根據(jù)監(jiān)管信息采集、分析、管理的需求，基于多尺度遙感、GIS、空間定位、無(wú)人機(jī)、移動(dòng)通信、快速測(cè)繪、互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等技術(shù)應(yīng)用的信息化集成技術(shù)。其中：“天”主要指基于多種航天、航空平臺(tái)的多尺度遙感技術(shù)，為區(qū)域擾動(dòng)宏觀(guān)調(diào)查提供時(shí)空信息采集、分析的手段；“地”主要指基于GIS、空間定位、快速測(cè)繪、多媒體等技術(shù)集成的移動(dòng)信息采集技術(shù)，為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查提供信息采集、管理、分析的手段；“一體化”主要指在GIS、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等技術(shù)的支持下，對(duì)“天”“地”采集、處理的多源時(shí)空信息進(jìn)行集中管理、分析、傳輸?shù)龋詫?shí)現(xiàn)各監(jiān)管主體之間、多角度調(diào)查手段之間、內(nèi)外業(yè)各工作環(huán)節(jié)之間的信息實(shí)時(shí)交互、共享、協(xié)同操作，為區(qū)域生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)管工作提供一體化支持。

圖1結(jié)合監(jiān)管工作主要流程，分析了“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管的基本技術(shù)路線(xiàn)和關(guān)鍵技術(shù)體系。關(guān)鍵技術(shù)體系可分為空天調(diào)查分析技術(shù)和地面調(diào)查分析技術(shù)兩部分。

圖1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)路線(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)體系

4.1 空天調(diào)查分析技術(shù)

4.1.1 遙感數(shù)據(jù)源

目前監(jiān)管適用的國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)參數(shù)、特點(diǎn)和適用范圍見(jiàn)表2。由表2可以看出，不同數(shù)據(jù)源有不同的適用范圍，可根據(jù)需要選擇合適的數(shù)據(jù)源組合。遙感調(diào)查頻次由重訪(fǎng)周期、幅寬及天氣等因素決定，實(shí)際應(yīng)用中很難按理論重訪(fǎng)周期獲取數(shù)據(jù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在縣域尺度內(nèi)，云雨天氣影響較大的南方地區(qū)，一般每年可重復(fù)獲取4次以上中分辨率遙感影像，高分辨率遙感影像一般僅能保證獲取2次。因此，在“天地一體化”技術(shù)路線(xiàn)中，為兼顧區(qū)域調(diào)查的高頻次和項(xiàng)目調(diào)查的精細(xì)化，采用了中分辨率與高分辨率組合使用的方式。

4.1.2 基于遙感處理技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

(1)多光譜遙感影像真彩色融合增強(qiáng)技術(shù)。利用植被光譜信息豐富的近紅外波段和紅、綠、藍(lán)波段，采用多光譜融合算法，實(shí)現(xiàn)影像真彩色增強(qiáng)。融合增強(qiáng)處理能夠減少冗余、增加有效信息量、突出影像層次和細(xì)節(jié)信息，增強(qiáng)植被、建筑物、水域、土壤、巖石、擾動(dòng)地表等目標(biāo)對(duì)象的影像特征，并削弱因時(shí)相、傳感器等造成的影像解譯標(biāo)志特征差異，提高后續(xù)目視解譯或自動(dòng)識(shí)別的準(zhǔn)確率。

表2 多分辨率遙感數(shù)據(jù)的適用性

(2)多期遙感影像變化檢測(cè)技術(shù)。不同分辨率影像采用不同的方法。對(duì)中分辨率影像，采用多期影像的NDVI、土壤指數(shù)產(chǎn)品等進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算，可自動(dòng)獲取大范圍區(qū)域擾動(dòng)圖斑的新增、減少等變化信息。對(duì)高分辨率影像，可通過(guò)擾動(dòng)特征自動(dòng)提取后的矢量圖層空間計(jì)算，獲取項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑的精確變化信息，并對(duì)圖斑距離、面積等進(jìn)行空間量算。

(3)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)特征自動(dòng)提取技術(shù)。對(duì)融合增強(qiáng)后的高分辨率影像，以具有生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)特征的像元集合為分類(lèi)對(duì)象，采用“面向?qū)ο蟆狈椒ㄗ詣?dòng)提取擾動(dòng)圖斑，可以有效減少因光譜信息豐富而產(chǎn)生的“椒鹽效應(yīng)”。

4.1.3 基于GIS技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

(1)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目空間矢量化(水土流失防治責(zé)任范圍上圖)技術(shù)。應(yīng)用GIS 軟件的矢量化功能，在統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)下，以遙感影像、防治責(zé)任范圍圖件(紙質(zhì)或電子)的要素特征為參考，通過(guò)初步定位、地理配準(zhǔn)、邊界勾繪及屬性數(shù)據(jù)錄入等操作步驟，將生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目防治責(zé)任范圍進(jìn)行空間矢量化[2,4]。該技術(shù)也可用于水土保持措施設(shè)計(jì)、渣場(chǎng)設(shè)計(jì)圖件的空間矢量化。

(2)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)合規(guī)性判別和預(yù)警技術(shù)。使用GIS空間分析技術(shù)，對(duì)防治責(zé)任范圍、擾動(dòng)圖斑(由中分辨率遙感影像變化檢測(cè)、高分辨率遙感擾動(dòng)特征自動(dòng)提取)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，根據(jù)兩類(lèi)對(duì)象的空間位置關(guān)系判別擾動(dòng)的合規(guī)性，量算相關(guān)圖斑的面積、距離等指標(biāo)，用于定量描述合規(guī)性狀況，并對(duì)違規(guī)圖斑進(jìn)行屬性標(biāo)識(shí)和預(yù)警展示。

4.2 地面調(diào)查分析技術(shù)

地面調(diào)查分析技術(shù)主要包括：基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)集成的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管信息移動(dòng)采集關(guān)鍵技術(shù)、多源數(shù)據(jù)管理和無(wú)人機(jī)調(diào)查等幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

(1)水土保持監(jiān)管信息移動(dòng)采集技術(shù)。基于移動(dòng)平臺(tái)，集成GIS、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航、激光測(cè)距儀、陀螺儀、音視頻采集、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、便攜打印機(jī)等技術(shù)和設(shè)備，開(kāi)發(fā)水土保持監(jiān)管信息移動(dòng)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)多源空間信息采集、定位、導(dǎo)航、快速測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)辦公、存儲(chǔ)管理和分析等功能，為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查提供專(zhuān)業(yè)工具。

(2)多源數(shù)據(jù)管理技術(shù)。針對(duì)監(jiān)管涉及的多期遙感影像、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、遙感和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)分析數(shù)據(jù)等海量、多結(jié)構(gòu)、多時(shí)間版本的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，應(yīng)用GIS、互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)，通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等技術(shù)，構(gòu)建從移動(dòng)采集到云端存儲(chǔ)的一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云端與移動(dòng)采集端實(shí)時(shí)交互、監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)與各業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。

(3)無(wú)人機(jī)調(diào)查技術(shù)。無(wú)人機(jī)調(diào)查主要是利用攝影測(cè)量技術(shù)，按照相關(guān)測(cè)繪規(guī)范，對(duì)高空連續(xù)拍攝一定量重疊度的照片，利用無(wú)人機(jī)遙感圖像處理軟件，通過(guò)幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)(TIN)構(gòu)建、自動(dòng)賦予紋理等處理，獲取1∶500、1∶1 000、1∶2 000等比例尺的三維模型、正射影像和DEM數(shù)據(jù)。對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行量測(cè)、分析，可準(zhǔn)確、高效地獲取擾動(dòng)土地情況、取土(石、料)場(chǎng)和棄土(石、渣)場(chǎng)情況、水土流失情況、水土保持措施情況等相關(guān)監(jiān)管指標(biāo)。

5 “天地一體化”技術(shù)在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管示范工作中的應(yīng)用

根據(jù)水利部的部署，2015—2016年在全國(guó)38個(gè)縣開(kāi)展了以“天地一體化”技術(shù)為支撐的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管示范工作。 該工作利用國(guó)產(chǎn)高分一號(hào)衛(wèi)星遙感影像，在38個(gè)示范縣開(kāi)展了兩次生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)狀況調(diào)查，并在移動(dòng)采集系統(tǒng)的支持下，對(duì)遙感調(diào)查成果進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，之后將相關(guān)數(shù)據(jù)入庫(kù)，對(duì)空間信息和屬性信息進(jìn)行全面管理，用于支撐生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持協(xié)同監(jiān)管[4]。考慮到新技術(shù)應(yīng)用對(duì)業(yè)務(wù)人員操作要求較高，為便于開(kāi)展示范，該工作對(duì)圖1的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，詳見(jiàn)圖2。

圖2 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)管技術(shù)簡(jiǎn)化方案

就2015年度監(jiān)管示范工作實(shí)施情況來(lái)看，通過(guò)遙感調(diào)查，有效掌握了示范縣區(qū)域擾動(dòng)整體狀況和已批項(xiàng)目的建設(shè)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)了一批擾動(dòng)超出防治責(zé)任范圍、違規(guī)未批先建、建設(shè)方案重大變更等項(xiàng)目，對(duì)常規(guī)方法難以發(fā)現(xiàn)的影響較大的違規(guī)行為進(jìn)行了調(diào)查取證等。“天地一體化”技術(shù)的應(yīng)用，有效提高了示范縣生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管信息的獲取效率，加強(qiáng)了事中監(jiān)管的力度和監(jiān)督檢查的工作效能。但同時(shí)也存在一些技術(shù)應(yīng)用方面的問(wèn)題，例如：遙感調(diào)查頻次少、精度低，對(duì)渣場(chǎng)、措施等重點(diǎn)對(duì)象的監(jiān)管支撐不足；水土保持方案圖件要素不足，難以矢量化；現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作量大；技術(shù)工作專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，難以掌握等。主要原因?yàn)椋阂环矫妫?jiǎn)化的技術(shù)方案和遙感調(diào)查頻次未能提供足夠的業(yè)務(wù)需求信息量，也沒(méi)有得到移動(dòng)采集設(shè)備的支持等；另一方面，也與現(xiàn)有水土保持方案圖件技術(shù)要求不高、業(yè)務(wù)人員短時(shí)期難以適應(yīng)新技術(shù)帶來(lái)的業(yè)務(wù)模式及要求有關(guān)。在2016年的示范及今后的應(yīng)用中，隨著技術(shù)方案優(yōu)化更加貼近業(yè)務(wù)需求，以及信息化建設(shè)、業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新和能力建設(shè)的不斷加強(qiáng)，“天地一體化”技術(shù)的支撐能力越來(lái)越強(qiáng)，效益越來(lái)越明顯。

6 “天地一體化”技術(shù)應(yīng)用推廣思路和發(fā)展前景

6.1 推廣思路

考慮到全國(guó)各級(jí)水土保持監(jiān)管機(jī)構(gòu)的能力水平和需求不盡相同，“天地一體化”技術(shù)的推廣應(yīng)用應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、分步推進(jìn)。

首先，水利部應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)“天地一體化”技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范的制定及相應(yīng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新管理制度建設(shè)，有計(jì)劃地在不同區(qū)域、不同級(jí)別監(jiān)管機(jī)構(gòu)中開(kāi)展技術(shù)應(yīng)用和管理模式的試驗(yàn)和示范。其次，根據(jù)當(dāng)前的迫切需求，推進(jìn)該技術(shù)在各級(jí)監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)本級(jí)負(fù)責(zé)的已批生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管中的應(yīng)用。在各級(jí)監(jiān)管部門(mén)基本掌握監(jiān)管模式并具備技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)的條件下，推進(jìn)“天地一體化”技術(shù)在各級(jí)監(jiān)管部門(mén)協(xié)同監(jiān)管上的應(yīng)用。

6.2 發(fā)展前景

目前，我國(guó)的衛(wèi)星遙感技術(shù)正在向“多尺度、多頻率、高精度、高效率”的目標(biāo)快速發(fā)展。隨著高分系列三號(hào)、四號(hào)衛(wèi)星相繼發(fā)射升空，大范圍、高頻次、高分辨率(包括雷達(dá))的對(duì)地觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)將能夠以海量、低成本方式獲取。同時(shí)，隨著民用級(jí)無(wú)人機(jī)平臺(tái)的不斷豐富，使用成本的逐年降低，激光雷達(dá)、高光譜成像儀等機(jī)載設(shè)備的逐步小型化，近地面航拍技術(shù)正快速普及。我國(guó)自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的民用開(kāi)發(fā)與推廣已進(jìn)入加速啟動(dòng)階段，并開(kāi)始規(guī)模化進(jìn)入應(yīng)用市場(chǎng)[5]。天地圖等空間數(shù)據(jù)服務(wù)目前已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、便攜式手持終端、車(chē)載導(dǎo)航儀等載體[6]。此外，我國(guó)正在開(kāi)展5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)試驗(yàn)，一旦推出，高速移動(dòng)通信將迎來(lái)跨越式的發(fā)展。國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)/云計(jì)算技術(shù)得到了政府等公共部門(mén)的大力推動(dòng)，諸多互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)/云計(jì)算服務(wù)廠(chǎng)商紛紛加大研發(fā)與推廣力度，并不斷地推出各類(lèi)大數(shù)據(jù)/云計(jì)算新產(chǎn)品與服務(wù)[7]。

未來(lái)，隨著以上各相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，“天地一體化”技術(shù)也將不斷發(fā)展和完善，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持動(dòng)態(tài)監(jiān)管工作將得到更加強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

[1] 劉震.總結(jié)經(jīng)驗(yàn) 開(kāi)拓創(chuàng)新 不斷推進(jìn)水土保持監(jiān)督管理工作新發(fā)展[J].中國(guó)水土保持,2010(3)：1-3.

[2] 鄺高明,亢慶,劉超群.基于高分辨率遙感和GIS的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管技術(shù)及示范[J].人民珠江,2016(4):97-101.

[3] 王旭,徐永花,李莉.遙感技術(shù)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J].地下水,2007(3):69-71.

[4] 李智廣,王敬貴.生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目“天地一體化”監(jiān)管示范總體實(shí)施方案[J].中國(guó)水土保持，2016(2):14-17.

[5] 李中良.北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)態(tài)勢(shì)與發(fā)展簡(jiǎn)述[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化,2010(4):1-2.

[6] 楊洪泉.大眾電子地圖的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].測(cè)繪通報(bào),2014(11):37-41.

[7] 郭敏杰.大數(shù)據(jù)和云計(jì)算平臺(tái)應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電信科技,2014(8):7-11.

(責(zé)任編輯 張培虎)

水利部科技推廣項(xiàng)目(SF-201606)；水利部綜合事業(yè)局拔尖人才培養(yǎng)專(zhuān)項(xiàng)資金研究項(xiàng)目(20150608-01)

S157

A

1000-0941(2016)11-0004-05

亢慶(1973—)，男，河南濟(jì)源市人，高級(jí)工程師，博士，主要從事水土保持監(jiān)測(cè)、遙感應(yīng)用研究工作。

2016-09-27