基于无人机安全天网工程的河湖安全保护研究

冯登超,丁岩晓,齐霞,文雯,何山

1.山东警察学院

2.航天神舟飞行器有限公司

3.广东省法制教育所

4.四川省公安厅

5.华东理工大学

本文阐述河湖安全保护的紧迫性、无人机安全天网工程的理论基础和主体架构，结合河湖安全保护任务，提出基于无人机安全天网工程的河湖安全保护体系，希望赋能警务实战。

江河湖泊是水资源的重要载体，是生态系统的重要组成部分，是经济、社会发展的基础支撑。但是，过度开发水资源、破坏水生态的事件频发，降低了再生水利用率，影响了国民经济发展，甚至会导致严重的生态环境问题。水资源过度开发容易导致山区和平原中的径流减少，引起水资源供需严重失衡。地下水枯竭会直接威胁当地居民的安全用水储备，引起严重的地面沉降、海水入侵等现象。河道枯竭，它将失去地下水补给、输沙、排盐等功能，造成河口泥沙淤积、盐分积累，河口自然生态被破坏，自然环境出现土地退化、湿地萎缩、河湖生物大量灭绝等生态问题，如图1所示。

图1 河湖生态遭受破坏的图片。

随着水资源短缺以及水资源被加剧污染,水安全问题已经引起国际社会的广泛关注。河湖安全保护是保障国家水安全、河湖生态平衡的重要手段。

无人机安全天网工程

当前，我国无人机技术迅猛发展，无人机在入河排污口排查、水质监测、水土保持监测、水域巡查、非法占用河道监视、非法采砂监视、应急救援、汛期河湖监测、受灾区域监视等领域广泛应用。

我国是无人机制造和应用大国，高度重视低空安全研究，开展了可视化低空安全预警航图研究、无人机低空监视预警系统架构设计、低空飞行器交通管理平台设计、低空应急管理、无人机反制系统监管、低空异构网络性能分析、无人机集群威胁与警务应对策略研究、基于深度卷积神经网络的低空目标检测、数字化低空监管平台设计等大量低空安全前瞻性研究工作。

为了贯彻落实有关战略，我国学者开展了基于低空安全天网工程的跨学科综合性研究，涉及低空安全天网工程建设需求分析，核心技术体系构建，原型试验场建设，应用场景示范，人才培养、验收与考核体系构建等内容。

无人机安全天网工程是保障无人机在低空空域安全作业、促进低空经济健康发展的安全应用体系。它秉承科技服务生产力、管理整合生产力的设计理念，充分借鉴国内外低空安全领域的相关研究成果，采用低空安全天网工程的总体架构，结合当前无人机的主要应用场景，为加速推动无人机产业成为低空经济发展的新引擎提供安全保障。无人机安全天网工程总体架构详见图2。

图2 无人机安全天网工程架构图。

基于低空安全天网工程架构的无人机安全天网工程构建有望赋能警务实战，有效提升无人机在低空空域飞行的安全性和科学管理能力，对丰富完善河湖监管手段，提升河湖监管能力，促进河湖安全保护管理逐步向数字化、智慧化和精细化方向发展具有积极的作用。

河湖安全保护的重点任务

在生态环境保护中，新的综合治理体系构建需要统筹考虑水环境、水生态、水资源、水安全、水文化和岸线等要素之间的有机联系。本节根据我国出台的河湖保护制度和相关河湖保护文献，对当前河湖安全保护的重点任务进行简要分析。

河湖安全保护的重点任务包括防洪安全保障、水资源生态保护、河道采砂秩序维护、重点水利工程安全保护和水行政执法安全保障。

防洪安全保障包括重点河段、敏感水域巡查，危及人身安全的涉水行为处置，非法侵占河湖水域、非法占用河湖岸线、危害大坝及其附属设施、非法侵占河道、违法修建跨河临河建筑物、堆放行洪阻碍物的行为治理等任务。

水资源水生态保护包括非法取水，河湖区域乱占、乱采、乱堆、乱建，人为造成的水土流失危害，地下工程建设对地下水造成重大影响，非法围垦河湖，破坏水文监测设备、破坏引用水源、危害河湖野生动物的行为处置等任务。

河道采砂秩序维护包括未经批准擅自采砂，禁采区、禁采期采砂，超范围、超深度、超期限、超许可量等未按许可要求采砂行为治理等任务。

重点水利工程安全保护包括重点水利工程安全监督与执法巡逻，突发事件与反恐预案制定，重要部位日常维护与巡查，治安保卫与反恐制度、措施制定等任务。

水行政执法安全保障包括涉水法律法规制定、水事执法秩序维护、阻碍执法和暴力抗法行为处置等任务。

河湖安全保护体系

人与自然是生命共同体，人类必须尊重自然、顺应自然、保护自然。生态文明建设是关系中华民族永续发展的千年大计，人类必须站在人与自然和谐共生的高度来谋划经济与社会的发展。河湖安全保护是生态文明建设的重要内容。水行政主管部门、流域管理机构与公安部门协作，形成打击河湖违法犯罪的合力，是提升河湖安全保护水平的重要举措。

为了加强河湖水域的安全保护，防范化解涉水重大风险隐患，河湖安全保护主管部门应构建立体化、智能化、法治化、专业化河湖安全保护治理工作新格局。

基于无人机安全天网工程的河湖安全保护体系主要包括河湖区域立体化防护措施、大数据分析、河湖保护协作机制、警务联动机制以及宣传引导等内容。

河湖区域立体化防护措施

河湖区域立体化防护系统措施无人机空中巡查、河湖周界视频监视、河湖联勤巡逻。

无人机空中巡查包括河湖重点敏感区域常态化巡查、重点区域非法采砂巡查、河湖非法捕捞及非法狩猎随机巡查、水运非法走私监视、河湖安全保护执法现场取证、非法排污巡查、重点水利工程执法巡查等任务。无人机具有机动性高、飞行速度快、侦察监视范围广、巡查效率高等优势，实现了河湖安全保护手段从平面巡查向空中立体巡查的转变，有效解决了河湖周边区域地形复杂、交通不便、视线遮挡等因素带来的巡查难的问题，有助于形成河湖安全保护的巡查合力，减少监管盲区和隐患，提高河湖区域的生态资源保护能力和涉水事件预警能力。

河湖周界视频监视包括河湖周边监视、沿河湖岸线的道路监视、河湖周边商户及居民监视。为完成河湖周界视频监视任务，相关单位要结合智能泛在感知网，采用移动无线通信网络、智能移动终端APP和视频图像特征提取算法，构建多源视频图像共享平台，实现海量视频信息的快速检索，提升巡查效率。

河湖联勤巡逻包括水面人工巡查、无人艇水面巡逻、河湖岸线联合巡查、水下机器人水下沙坑巡查等任务。在河湖联勤巡逻工作中，生态环境、水务、农业农村、水利、渔业、市场监管等部门应加强联动配合，健全信息共享、联合执法等机制，营造齐抓共管、共治共享的河湖安全保护氛围。

河湖安全保护大数据分析

图3 无人机在空中排查入河排污口。

河湖安全保护大数据分析包括河湖安全保护多源数据流、业务流和管理流的综合数据分析。大数据分析须要规范河湖安全保护的多源信息数据采集和录入方法，结合已有的河湖长制平台数据，加强河湖保护系统中各种数据间的互通共融，调用河湖区域三维地图数据、河湖保护基础数据、历史监测数据以及实时采集的多源分布式视频图像，对河湖安全保护数据流、业务流、管理流进行综合分析，构造一个覆盖广泛、实时更新、智能决策、无缝共享的大数据融合系统，同时，基于信息流研判河湖安全风险，实现人、事、物、地、组织等河湖安全保护基本要素信息的互通共享。

河湖保护协作机制

水行政主管部门、流域管理机构与公安部门应密切协作，完善交流、会商工作机制。信息、情报之间需要互联互通，为河湖安全保护提供支持。水行政主管部门和流域管理机构需要及时将涉嫌犯罪的涉水案件移送公安机关，并配合公安机关开展取证、监测和鉴定等工作。在巡查中，公安机关发现水事违法行为，需要及时向水行政管理部门和流域管理机构通报违法行为，以便水行政管理部门和流域管理机构及时评估河湖安全风险。河湖安全保护需要严防、严管、严查失职渎职和充当保护伞的行为，维护河湖安全保护的执法秩序。

警务联动机制

警务联动机制包括多警种联动、警保联控以及警民联防。在河湖保护工作中，公安机关应建立跨领域、跨部门综合执法联动机制，结合多警种联动巡查，发挥河湖保护区域保安队伍和周边居民的数量优势、信息渠道优势，联合地方保安人员和当地居民共同开展河湖安全保护常态化人工巡查，最大限度形成河湖安全保护合力。

宣传引导

宣传引导应加强河湖保护普法宣传，提升群众的河湖安全保护意识。公安机关应完善涉水舆情处置机制，保障舆情处置的时效性，定期或及时发布河湖安全保护新闻，搭建溺水失踪人员查询平台，及时受理群众提出的失踪人员查询，建立矛盾纠纷调解机制，及时排查、化解各类涉水事件风险，解决矛盾，建立河湖违法犯罪线索举报渠道，让群众报警更便捷、更安全，营造良好的河湖安全保护氛围。在涉水舆情处置中，公安机关需要高度重视各类舆情、民意，与互联网监视中心、网络信息安全通报中心联动，实现整体感知、动态监控，及时化解网络舆情安全风险，增强人民群众的获得感、安全感。

此外，河湖安全保护需要开展专业应用人才培养和专业骨干力量教育培训，加强人员的专业知识培养、职业技能培养、思维培训、自信心培训、科学价值观培训，提升队伍的整体政治素养、职业技能和安全保密意识，确保河湖安全保护人才队伍高质量发展。

结论

美丽河湖保护与建设是推进生态文明建设的重要实践，事关人民群众福祉和中华民族长远发展。人水和谐是河湖安全保护的根本目的。本文提出的河湖安全保护体系，对提升河湖安全保护的工作效率，促进美丽河湖建设具有积极的作用。