遙感技術(shù)在水利強(qiáng)監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用研究

邱天野 呂鵬 黃河水利委員會(huì)信息中心

中國(guó)特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代，水利作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要組成部分，面臨著新形勢(shì)、新任務(wù)和新要求。針對(duì)這一變化，水利部明確了“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”為當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期水利改革發(fā)展總基調(diào)，全力加強(qiáng)監(jiān)管體系建設(shè)，推動(dòng)水利監(jiān)管，從“有限準(zhǔn)入+處罰”轉(zhuǎn)向“全過(guò)程監(jiān)管”。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，水利系統(tǒng)組建了“四位一體”監(jiān)督隊(duì)伍和“2+N”制度體系，搭建了行業(yè)監(jiān)管的工作框架。

一、水利強(qiáng)監(jiān)管的意義

水利國(guó)有企業(yè)是推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化、保障人民共同利益的重要力量，是黨和國(guó)家水利事業(yè)的重要物質(zhì)和政治基礎(chǔ)。水利企業(yè)的設(shè)立與水利工程建設(shè)同政府機(jī)構(gòu)改革密切相關(guān)，具有其特殊性和鮮明的時(shí)代特征，水管單位體制改革、科研體制改革、勘測(cè)設(shè)計(jì)單位改革以及國(guó)家當(dāng)年提倡多種經(jīng)營(yíng)催生不少水利企業(yè)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)體制改革和水利事業(yè)的發(fā)展，水利企業(yè)規(guī)模不斷壯大，水利企業(yè)在承擔(dān)公共事務(wù)、彌補(bǔ)事業(yè)經(jīng)費(fèi)不足、分流改革人員、維持基層單位隊(duì)伍穩(wěn)定、謀劃水利戰(zhàn)略布局和推動(dòng)水利事業(yè)改革發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。新時(shí)期，隨著國(guó)有企業(yè)改革的不斷深入以及“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的水利改革發(fā)展總基調(diào)的確立，要求進(jìn)一步做好企業(yè)強(qiáng)監(jiān)管、防風(fēng)險(xiǎn)工作，對(duì)促進(jìn)水利事業(yè)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)國(guó)有資產(chǎn)保值增值具有重要意義。

二、遙感技術(shù)的簡(jiǎn)介

遙感技術(shù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值。可作為微波輻射計(jì)、多光譜掃描儀、攝影等。因此，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于氣象、軍事、工程建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。遙感技術(shù)一般采用紅外光、紅光和綠光進(jìn)行探測(cè)。紅外斷面主要用于礦石、土地等資源的檢測(cè)；紅色斷面主要用于污水和植物生長(zhǎng)的檢測(cè)；綠燈主要用于公寓土壤、地下水、巖石等物料的檢測(cè)。

三、遙感技術(shù)在水利強(qiáng)監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）水域動(dòng)態(tài)監(jiān)管

高分二號(hào)影像數(shù)據(jù)具有較大的幅寬范圍、較快的重訪周期和較高的空間分辨率，這些優(yōu)勢(shì)都為遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)管領(lǐng)域創(chuàng)造了廣闊的應(yīng)用空間。相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)地調(diào)查的點(diǎn)狀監(jiān)管手段，遙感技術(shù)能夠從大面積范圍掌握流域內(nèi)水生態(tài)的實(shí)時(shí)變化狀況，全面分析引起水污染的誘因，高效監(jiān)控非法侵占水體行為。利用遙感技術(shù)對(duì)水域內(nèi)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)執(zhí)法監(jiān)察，首先要收集域內(nèi)的符合監(jiān)察證據(jù)采集周期要求的衛(wèi)星影像和無(wú)人機(jī)航測(cè)影像數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)影像預(yù)處理，制作出既保留豐富地物信息又具有高空間分辨率特征的工作底圖。結(jié)合河長(zhǎng)責(zé)任劃分區(qū)域范圍，落實(shí)到具體對(duì)象，責(zé)任范圍內(nèi)一旦發(fā)生違規(guī)建筑或違法侵占水體現(xiàn)象，可以借助人工解譯和監(jiān)督分類方法，判讀違法實(shí)體，之后攜判讀結(jié)果到現(xiàn)場(chǎng)核查，若發(fā)現(xiàn)情況屬實(shí)，即可采取措施；如果不是，可再返回解譯環(huán)節(jié)查找原因，完善解譯方法。

（二）水質(zhì)監(jiān)測(cè)

成像光譜技術(shù)中，不同的地物往往具有不同的光譜特征曲線，在影像上也會(huì)有色調(diào)和亮度的差異。利用光學(xué)遙感的這個(gè)特性，結(jié)合實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)反演，分析水質(zhì)指標(biāo)的特征光譜，以此定量識(shí)別所需的地物特征信息。定量分析的關(guān)鍵在于研究出能夠精確反演所需目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的主流指標(biāo)包括葉綠素含量、水體透明度、懸浮物濃度等。目前，有關(guān)領(lǐng)域圍繞上述參數(shù)指標(biāo)展開(kāi)研究時(shí)，常用的水質(zhì)反演模型包括經(jīng)驗(yàn)法、半經(jīng)驗(yàn)/半分析法和分析法。經(jīng)驗(yàn)法通過(guò)建立遙感數(shù)據(jù)與地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系來(lái)計(jì)算參數(shù)值；半經(jīng)驗(yàn)/半分析法在已知的光譜特征條件下，建立了最佳波段或波段組合數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)參數(shù)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，估算模型參數(shù)；分析法利用遙感模型和水中各組分的吸收系數(shù)與后向散射系數(shù)關(guān)系模型，反演模型參數(shù)。

（三）水土保持

控制水土流失是水域內(nèi)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)之一，也是關(guān)系到流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和庫(kù)區(qū)安全的主要任務(wù)之一。加強(qiáng)水域內(nèi)水土保持現(xiàn)狀的考核與分析，可以有效減少水土流失，為水域內(nèi)安全優(yōu)質(zhì)生存環(huán)境打下良好基礎(chǔ)。以GF-2號(hào)全色多光譜影像融合數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，配合以水土保持為目的的野外調(diào)查，可以建立以水域沿岸植被覆蓋度、土地利用現(xiàn)狀分類、土壤侵蝕類型和強(qiáng)度為代表的人工解譯和判讀標(biāo)志，搜集流域內(nèi)已有的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，結(jié)合柵格計(jì)算得到的區(qū)域坡度圖進(jìn)行疊加分析，最終對(duì)水土保持現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，考核流域綜合治理和生態(tài)修復(fù)的績(jī)效水平，并對(duì)水土流失發(fā)展趨勢(shì)做出科學(xué)預(yù)測(cè)。

四、結(jié)束語(yǔ)

水利監(jiān)管作為一種政策工具，實(shí)質(zhì)就是“調(diào)整人的行為、糾正人的錯(cuò)誤行為”。當(dāng)前階段，水利監(jiān)管力量和層次水平有限，應(yīng)按照輕重緩急原則，重點(diǎn)任務(wù)是抓住最薄弱、風(fēng)險(xiǎn)最大、必須保底線的領(lǐng)域進(jìn)專項(xiàng)監(jiān)督，但還應(yīng)著眼達(dá)成更高目標(biāo)，循序漸進(jìn)，借鑒吸納國(guó)內(nèi)外政府監(jiān)管的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)做法，探索推進(jìn)社會(huì)協(xié)同監(jiān)管、大數(shù)據(jù)監(jiān)管、行業(yè)自我監(jiān)管等新的模式，不斷完善與健全水利監(jiān)管體系，推進(jìn)監(jiān)管機(jī)制創(chuàng)新，為水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)支撐。