范振偉
摘要? ? 無人機遙感技術可快速獲取河道的位置、周圍建筑、影像等數據信息,有助于促進河長制工作進程的加快。利用無人機遙感技術獲取市級河流苦水河鹽池縣惠安堡鎮段的數據信息,以掌握所在河流的地形、水質等環境問題,可最大限度地節省現場測量所需的人力、物力和財力,對于掌握最新的河流信息和實施河長制工作具有重要意義。
關鍵詞? ? 苦水河;無人遙感技術;水利;河長制;寧夏鹽池
中圖分類號? ? TP79;TV213.4? ? ? ? 文獻標識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739(2019)12-0197-02
Abstract? ? UAV remote sensing technology can obtain data quickly,such as the location of the river,surrounding buildings,and images,which will accelerate the process of the river chief system.The UAV remote sensing technology was used to obtain the data of the city-level river Kushui River Yanchi County Hui′anbao Township to grasp the environmental problems of the river's topography and water quality.Maximizing the manpower,material resources and financial resources required for on-site measurement was of great significance for mastering the latest river information and implementing the river chief system.
Key words? ? Kushui River;UAV remote sensing technology;water conservancy;the river chief system;Yanchi Ningxia
1983年,中國大約有5萬條河流。 2013年,中國進行了首次全國水資源普查。結果顯示,5萬條河流中有2.8萬條失蹤。改革開放以來,隨著人口和經濟的快速增長,國家水資源嚴重減少,主要是水資源的過度使用和水污染。據文獻報道,一些主要河流的“消失”與不受控制的工農業和不可持續的水資源直接相關。為建立江湖管理和保護機制,為江河湖泊可持續開發利用提供制度保障,中央辦公廳和國務院辦公廳2016年12印發《關于全面推行河長制的意見》,意見指出,全面實施河長制是實施綠色健康發展,促進生態文明建設的必然要求;是解決當前中國復雜的水問題,保護河流和湖泊的最有效措施;是完善水治理體系、保障國家水安全的制度創新。
苦水河鹽池段主要有小河溝、甜水堡溝2條支溝,苦水河流域在鹽池縣境內干支流總長度為141.61 km;對周邊區域發展起著至關重要的作用(圖1)。
近年來,遙感技術向多個領域發展,例如,雷達成像多極化、環境研究動態和資源研究量化等,在一定程度上提高了遙感技術的實時性和操作性。基于無人機遙感技術的特點,它是實現河道信息獲取的重要技術手段,對于快速掌握最新河道信息和實施河長制工作具有明顯的優勢。本文將無人機遙感技術應用于鹽池縣惠安堡鎮苦水河流域日常巡查、提取水樣等,為河長制方案的制定與河長制工作的實施提供可靠的數據來源。
1? ? 相關概念
1.1? ? 無人機遙感技術
無人機于1917年首次出現在美國,早期用于軍事領域,后來逐漸用作戰斗、偵察和民用機。無人機遙感是一種無人駕駛飛行器,由無線電遙控設備和機載計算機系統操作組成,不與目標地面物體直接接觸,具有結構簡單、靈活、快速、數據精度高等優點[1-3]。根據無人機遙感技術的快速響應能力,可以及時更新和修改河湖環境信息和舊GIS數據庫,為有關部門的管理提供有效的技術支持。因此,該技術應用于鹽池縣惠安堡鎮苦水河流域的日常檢查,對于實施河長制工作具有現實意義。
1.2? ? 河長制
河長制,各級黨政主要負責人作為河長,對轄區內相應的江河湖泊進行管理和保護[4]。2016年,中共中央辦公廳和國務院辦公廳發布了“關于全面實施河長系統的意見”,正式提出全國實施河長制。其工作的主要內容包括6個方面:加強水資源保護、加強河湖水域岸線管理保護、加強水污染防治、加強水環境治理、加強水生態修復、加強執法監管[5-6]。一方面,河長制是貫徹綠色發展觀,加快生態文明建設的必然要求;另一方面,是處理中國復雜環境、維護河流湖泊生態健康的有效措施。
2? ? 無人機遙感技術的優點
2.1? ? 低空攝影性能優良
無人機遙感系統具有隨機、敏捷等優點,通過適當調整高度與角度,能夠拍攝到角度最佳的影像資料[7]。
2.2? ? 低空測量成本低
利用無人機航測技術獲取寧夏鹽池縣惠安堡鎮苦水河段流域的河道流域數據,大大節省了現場測量所需的人力、物力和財力[8]。此外,無人機遙感的維護成本低,飛機的所有部件都是獨立處理的。如果飛機的某個部分損壞,可以更換零件進行維護。
2.3? ? 操作簡便
操作人員可在地面控制無人機,分析和處理其反饋的檢測數據,并自動或手動對無人機進行任務設置和路線調整。
3? ? 無人機遙感技術在河長制工作中的應用
3.1? ? 對苦水河流域進行詳細排查
加大巡查范圍和深度,通過無人機遙感探測技術深入了解占用河道囤積砂石料及其他不良行為導致河道環境污染的詳細情況及信息,為制定清河行動和清水暢河凈源行動方案提供了依據,也是落實河長制工作的必要條件。
3.2? ? “人機結合”加強日常巡河
為有效落實惠安堡鎮河長職責,加大河溝日常巡查頻度,實現對河溝污染問題的“及時發現、及時處理、及時解決”。鹽池縣河長辦對市級河流苦水河惠安堡萌城段采用無人機巡河,進行低空全范圍巡查,構建地面與空間結合、河長與無人機結合、縱橫交叉的巡河模式。
3.3? ? 無人遙感技術提取排污口水樣
由于排污口附近地形復雜,人員視察困難,不易準確獲取排污口下游的污染情況。但是利用無人機遙感技術能夠快速提取萌城與甜水堡交界處汽修城排污口污水,成本較低、速度較快、污水獲取及時。通過檢測水質,從而嚴格入河排污口監管,保護水資源,保障河道水清河暢岸綠景美,促進水資源的可持續使用[9-11]。
4? ? 結語
無人機遙感技術為河長制工作的實施提供了數據信息,并為后續工作提供了保障。無人機遙感技術的發展進一步推動了水利行業技術的進步,克服了高風險地區的工作難題,節約了人力、物力和財力。將無人機遙感技術應用于河長制工作,對河道進行深度巡查、河長日常巡河、提取水樣監管排污口等工作的開展發揮著積極作用,尤其對偏遠落后地區河長制工作的落實起著重要的推動作用。可以預測,無人機遙感技術將在落實綠色發展理念、建設美麗中國、加大河湖監管保護、保障國家水安全中發揮重要作用。
5? ? 參考文獻
[1] 曹克晶.無人機遙感技術在農業中的應用前景[J].時代農機,2017,44(7):169.
[2] 劉秀麗,陳錫康,張紅霞,等.水資源影子價格計算和預測模型研究[J].中國人口·資源與環境,2009(12):162-165.
[3] 王敏,肖建紅,于慶東,等.水庫大壩建設生態補償標準研究:以三峽工程為例[J].自然資源學報,2015(1):37-49.
[4] 陳雷.落實綠色發展理念 全面推行河長制河湖管理模式[J].水利發展研究,2016(12):3-5.
[5] 于桓飛,宋立松,程海洋.基于河長制的河道保護管理系統設計與實施[J].排灌機械工程學報,2016,34(7):608-614.
[6] 朱衛彬.“河長制”在水環境治理中的效用探析[J].江蘇水利,2013(10):7-8.
[7] 國家測繪局.無人機航攝系統技術要求:CH/Z 3002—2010[S].北京:測繪出版社,2010.
[8] 葉延瓊,章家恩,陳麗麗,等.廣州市水生態系統服務價值[J].生態學雜志,2013,32(5):1303-1310.
[9] 劉加珍,王軍,朱海勇,等.聊城市河流生態系統服務功能價值評價[J].臨沂大學學報,2010,32(3):51-54.
[10] 劉曉星,陳樂.“河長制”:破解中國水污染治理困局[J].環境保護,2009(9):14-16.
[11] 李云生.從流域水污染防治看“河長制”[J].環境保護,2009(9):24-25.