水土保持工程“天地一体化”遥感监管体系研究与应用

凤海明，李团宏，冯 阳，郭沥文，杨天航

[1.安徽省水文局(安徽省水土保持监测总站), 安徽 合肥 230022；2.北京地拓科技发展有限公司, 北京 100084]

党的十八大以来，党中央、国务院把生态文明建设摆在更加重要的战略位置，而水土保持是生态文明建设的重要内容，是国家进行水土流失治理的重要手段。《全国水土保持规划(2015—2030年)》提出，到2030年全国新增水土流失治理面积94万 km2。按照全国水土保持目标任务，2020—2030年全国平均每年需完成治理水土流失面积约6.3万km2。

水土流失治理项目的监管是水土保持工作的重点和难点。水土保持工程具有分布范围广、施工区域相对分散、措施类型多样、点线面工程并举等特点。传统的国家水土保持重点工程项目管理模式是地方各级水行政主管门统计上报治理成效，水利部组织抽查。这种管理模式存在的主要问题有：管理不够精细，水土保持措施的位置、范围、质量、效益等掌握不够精准，水土保持治理措施图斑难以落地，难以有效支撑水土流失治理方向的决策；地方监管方式各有不同，图斑位置和面积与实际差异较大；临时收集的资料很难满足国家水土保持规划实施情况考核评估的需要。

2017年以来，水利部先后印发了《全国水土保持信息化工作2017—2018年实施计划》、《国家水土保持重点工程信息化监管技术规定(试行)》、《水利部办公厅关于推进水土保持监管信息化应用工作的通知》(办水保〔2019〕198号)，明确提出了国家水土保持重点工程建设项目图斑精细化监管的目标与技术要求。基于高分遥感、无人机、移动终端、国家水土保持重点工程项目管理信息系统，确定了水土保持工程“天地一体化”遥感监管总体路线，明确了监管的对象、主体、指标，构建了水土保持工程“天地一体化”遥感监管体系，有效地支撑水土保持工程监管工作。该体系在安徽省2020—2021年水土保持工程管理中进行了应用，取得了显著成效。

1 总体路线

水土保持工程“天地一体化”遥感监管是以国家水土保持重点工程项目管理信息系统为基础，以水土保持措施图斑为单元，应用水土保持重点工程项目图斑精细化管理平台、图斑精细化管理移动终端(图斑精细化管理APP)、高分遥感技术及无人机航拍等，对水土保持重点工程项目实施精细化管理的一种手段，其总体路线见图1。

图1 水土保持工程“天地一体化”遥感监管总体路线

2 基础数据

为了监管数据标准化、格式化、统一化，数据需在初步设计完成后及时录入国家水土保持重点工程项目管理信息系统，且按系统设定的格式录入。如录入措施数据时，条目有图斑编码、措施名称、措施代码、措施数量、线状措施、面状措施、备注等。其中，图斑编码为各点、线、面状措施图斑的编码，按1、2、3……顺序编码；措施名称和措施代码需与系统中定义保持一致；措施数量指点状措施的数量；线状措施指图斑在平面投影下的长度；面状措施指图斑的平面投影面积；备注为必要的相关内容的注解描述等。

3 图斑核查

水土保持工程“天地一体化”遥感监管分为建设期的核查、竣工后的抽查两个主要阶段，以及对规划设计的复核、实施效果评价两个辅助阶段。主要监管内容为对实施措施的核查，即对照图斑逐个现场核查措施，针对不同的措施，采取不同的核查方法，重点核查是否按照初步设计与下达投资计划实施，以及项目完成措施的位置、边界、数量、质量等。在开展“天地一体化”遥感监管的同时，还要对工程管理过程进行核查，如施工日志、监理日志等，最后分析总结。图斑精细化监管主要指标获取方法、核查方法见表1。

表1 图斑精细化监管主要指标获取方法、核查方法

对在建项目，主要是对已完工的项目区治理措施的位置、数量、质量进行跟踪核查。先根据项目区进度填报情况，在国家水土保持重点工程项目管理信息系统中选取要核查的项目信息，下载到水土保持重点工程项目图斑精细化管理平台中，在平台中选取已完工项目区治理措施的面状措施、线状措施和点状措施等信息；再根据近期的高分遥感影像解译或无人机影像解译对选取的信息进行对照核查，对遥感监管中发现问题的图斑进行现场核查确认。

对竣工项目，项目审批部门应对已完工项目进行竣工验收。验收工作应以国家水土保持重点工程项目管理信息系统为基础，应用移动终端、高分遥感及无人机航拍等手段对各项措施信息选取一定比例进行现场抽查，重点核实抽查图斑的措施类型与措施布局图(或措施变更图)的数量与位置等信息。对遥感监管中发现问题的图斑要现场核查确认，对没有发现问题的图斑也要抽取一定的比例现场复核。

4 应 用

在各级水行政主管部门上报至国家水土保持重点工程项目管理信息系统的水土保持措施图斑中，封禁治理措施涉及范围广、环境复杂，部分措施实施位置难以深入实地核查。要对所有图斑核查，需要投入大量的人力、物力、财力。高分辨率遥感影像因其具有高空间分辨率和高时间分辨率的特点，很好地为水土保持工程监管提供了便利。利用高分辨遥感影像，对安徽省2020—2021年实施的封禁治理措施共计349个图斑进行了逐个核查，主要核查封禁区域内是否存在农田、建设用地、水域等非封禁对象；同时利用治理前和治理后两期遥感影像，对坡耕地项目进行了初步核查。

无人机技术对监管对象有极强的针对性，可以自动地获取水土保持措施现场实施情况的高清照片、高清视频等，以及项目区的数字正射影像(DOM)、数字表面模型(DSM)等厘米级地理信息，为水土保持措施图斑精细化管理提供了有力的技术支撑。利用无人机对安徽省2020—2021年水土流失综合治理项目区航拍影像53幅，从中提取包括拦沙坝、山塘、田间生产道路、生态护坡、梯田、经济林等点状措施图斑、线状措施图斑、面状措施图斑共计770个，准确获取了措施的位置、长度、面积等信息。

通过图斑精细化APP获取安徽省2020—2021年水土流失综合治理项目区措施近景照片1 000余张、措施环境视频38 GB，将遥感核查结果、无人机现场核查结果上传至水土保持重点工程项目图斑精细化管理平台，再由平台根据各项核查数据计算出措施完成率、措施质量合格率、措施符合率等。

通过对安徽省2020—2021年的水土保持工程项目监管，发现安徽省水土保持工程存在的主要问题是实施方案设计不够精准，后期变更较大，在实施过程中资金支付比较滞后，建设管理资料不够规范等。通过“一市一单”的形式，把遥感监管中发现的问题反馈给了每个市，并限期整改落实。受资金限制，没能对安徽全省所有的水土保持工程进行遥感监管，为进一步提高监管效果，建议适当增加投资，做到全面监管，同时做到对每个项目措施抽取一定比例进行现场核查。

5 结 语

水土保持工程“天地一体化”遥感监管体系在安徽省的应用取得了明显的成效，这证明该体系是科学合理的。另外，建议在水土保持工程“天地一体化”遥感监管体系中增加资金全过程管控模块。