基于无人机遥感的河长制管理模式及应用探索

高鑫旺

（甘肃省张掖市水务局，甘肃 张掖 734000）

河流与湖泊在防洪、供水、航运以及维持生态平衡方面发挥着十分重要的作用。河湖管理事关人类生存、经济发展、社会进步，历来是治国安邦的大事。但是我国的河湖管理始终存在着超标排污、围垦湖泊、非法采砂、侵占岸线等问题。这些问题不仅限制着河流与湖泊生态功能与资源功能的发挥，还对我国经济社会的可持续发展产生了不可忽视的影响。在这种情况下，推行河长制是非常有必要的，通过高质量的河湖管理来改善水环境、修复水生态、防治水污染、保护水资源，实现河湖功能永续利用，而无人机遥感技术已经在多个领域中应用，并发挥出重要作用，将其应用到河长制管理模式中，充分发挥无人机在智慧河湖管护工作中的辅助作用，可以极大地提升河道巡查效率，进一步加强河湖岸线的保护力度。但是如何对无人机遥感技术进行有效应用，是一个值得思考的问题。

1 河长制管理模式的应用概述

1.1 河长制管理模式的主要任务

河长制管理主要包含以下6 个重点工作任务：水资源保护、河湖水域岸线管理保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、执法监管。在这6 项管理任务的基础上，各级河长可以根据责任河段的特点选择多种不同的行之有效的支撑工作方式，切实构建闭环管理体系，从而据实掌握责任河段的基本信息及各河段所存在的主要问题，结合自身所掌握的问题，将河道巡查与重点工作任务监督及治理对策落到实处，对河湖管理过程中存在的问题及时发现并解决[1]。

1.2 河长制管理体系

目前我国的河长制管理体系主要包含2 条主线。首先是纵向主线，主要通过逐级落实建立省、市、县、乡（镇）、村五级河长体系，充分保证上传下达的有效性与及时性，保证河湖巡查监管责任的层层落实，确保每一条河流、每一个湖泊既“有人管”又能“管得住”，让各级河湖长切实当好河流湖泊的守护者、治理者，当好管理保护工作的指挥者、实践者。其次是横向主线，主要是各相关部门协同管理与资源配置，切实将河湖长制当作“分内事”，各司其职，通过资源共享，密切配合，协同作战，齐抓共管，形成河湖管理保护的整体合力，实现运转机制的协调配合，打破河湖管理“瓶颈”，有效解决河湖长制工作中的困难和问题，推动形成“共抓、共管、共治、共享”的良好局面，实现调度管理的一体化，实现监管范围的全面覆盖，进一步为筑牢守好生态安全屏障，推动绿色转型高质量发展奠定坚实基础。

2 河长制管理过程中的常见问题

2.1 巡查方式单一

在河湖管理方面，很多地方依然在使用人工徒步的方式巡河。这种方式需要投入大量的人力和物力，其实际的巡查效率不高。尤其对于一些流域面积较大的河段，如果单纯依靠河长或者巡河人员，不仅无法保证河道巡查质量，而且无法实现巡查的全覆盖。

2.2 监管力量薄弱

虽然目前已经针对各级河长制定了明确的河长监管体系和责任追究机制，一旦发现任何不利于生态环境保护的行为，就可按照相关规定进行责任追究。但在具体的实施过程中，由于群众的爱河护河意识不强，加上监管力量不足，导致日常管理工作顾此失彼，使得河道“边清理、边污染”的现象偶有发生。

2.3 责任落实打折扣

部分省、市、自治区已经制定了具有针对性的考核指标，并将其纳入当地党政领导干部综合考核评价当中，并据此对次年的河湖管理工作进行合理的安排。如果年度考核成绩不合格，则采取通报批评的处罚措施，并对总河长进行约谈。尽管这一考核机制的实施有效提升了河湖管理效果。但是个别地区还存在“上热中温下冷”现象，一级抓一级、层层抓落实的工作格局尚未完全形成；部分河湖长对河湖问题排查整治工作的重要性认识不足，巡河管护实效不够，举一反三、主动自查发现问题、整改问题的意识不强。

2.4 群众爱河护河意识不强

在河长制管理体系运行过程中，尽管部分地方各级河湖长能够积极履行河湖管理、保护、治理“三位一体”职责，定期开展巡河、护河，对河湖存在的垃圾、采砂、废污水、岸线生态等方面的问题现场落实整改责任，但是部分群众主动爱河护河的意识不够强，关爱保护河湖的日常良好行为习惯尚未完全养成，河湖管护范围内乱倒、乱堆垃圾及废弃物的现象依然存在。由此便造成了各级河长，尤其是基层一线河长工作量巨大、任务异常繁重、管护难度较大等困难。

2.5 河湖水生态修复治理任务重、难度大

实现河湖水生态修复治理要根据生态系统退化的原因、主要保护目标、水域的功能等因地制宜确定修复目标，主要通过工程措施，实施河湖水生态治理保护。但是部分地方河流湖泊数量众多，流域面积大，情况较为复杂，仅靠地方财力难以满足治理需要。因此，在不破坏生态空间基本功能的前提下，建设亲水设施，真正实现“河畅、水清、岸绿、景美、人和”的治理目标，无论从资金上还是技术上都有一定的难度，而且任务比较繁重。

3 无人机遥感技术在河长制管理模式中的应用优势

无人机遥感技术的应用，主要有以下6 大优势。第一，机动性强，灵活性高，飞行速度快，巡河效率高，可以在最短的时间内到达目标区域，能迅速发现问题。第二，操作简单，智能化程度高，可以提前设置好飞行路线，然后在飞行过程中进行校对与调整。如果设备发生故障，还可以自主进行故障排除，若故障无法排除并修复则会自动返航。第三，体积较小，操作简单，且存放、维护、调试都非常便捷，工作人员可以快速掌握操作技巧。第四，借助无人机遥感数据处理软件系统，可以在短时间内完成相关数据的处理，大幅度高工作效率。第五，影像分辨率高，成像效果好，即便在高空，也可以对地面物体进行有效地捕捉。第六，可以将平面数据信息、三维场景影像及三维数据信息有效显示，数据精度较高。将其应用到河长制管理模式中，与人工徒步巡河相比，巡查效率更高、巡查时间更短、发现问题更快，可以大幅度提高水环境治理效果，创新河流监管模式[2]。

4 无人机遥感技术在河长制管理模式中的具体应用

4.1 对河湖全景进行有效展示

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，可以对河湖全景进行有效展示。首先，无人机遥感技术可以将地物地貌进行清晰、直观的展示。其次，无人机正射影像技术可以形成带有经纬度信息和高程信息的二维影像或三维影像。与此同时，还可以对以下4 个方面的水平距离、高程差、面积以及体积进行测量。第一，河道内漂浮物空间分布及面积测量；第二，非法占用河道和开垦情况的监测；第三，河道内垃圾集中堆放情况的监测及体积测量；第四，河道黑臭水体和淤积河段分布的监测及测量。最后，借助无人机遥感正射影像图，可以对水闸、泵站以及橡胶坝等涉河湖建筑物的现状以及空间分布等信息精准掌握，为水利工程设施有效保护和严格监管提供有力支撑，为各级河长决策河湖治理保护工作提供重要技术支撑。

4.2 水域岸线保护

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，可以迅速、有效获取河道管理范围内的正射影像，进而将水域岸线管理保护现实状况进行有效展示。之后，再借助smart3D、Pix4dmapper 等软件进行数字高程模型图的生成，可以快速提取水域岸线内的堤防工程分部情况、护坡工程分部情况。对相应部分的长度和相对高程进行计算，就可以为优化岸线保护与利用，规划合理利用、科学布局岸线功能区（岸线保护区、岸线保留区、岸线控制利用区、岸线开发利用区）提供数据支持。同时，还可以加大侵占河道、围垦湖泊等违法违规行为的查处与整治力度[3]。

4.3 巡河监管取证

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，可以高效获取水污染问题和水生态环境问题的遥感影像，进而可以有效解决传统河湖管理中河长监管取证困难的问题。首先，借助无人机遥感技术的正射影像图，可以标注河道内取水口、污水处理厂，并对其进行空间定位。其次，无人机搭载热成像设备载荷，还可以在夜间借助污水与河水的温度差来确定非法排污口的位置，进而加大对夜间排污行为的打击力度，从而加强对入河排污口的监管力度，为河湖执法监管提供强有力的支撑，也为水生态修复提供有力保障。

4.4 操作简便，成本低廉

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，操作人员通过手持终端设备在地面操控无人机，无人机会自动分析和处理其检测数据，并会合理设置工作任务及调整工作路线。利用无人机航测技术获取河道流域检测数据，极大地节省了现场测量所需的资源与资金。此外，无人机遥感的运行维护成本低廉，飞机的零部件具有独立性，若飞机的某个或多个部件被损坏，可以通过整体或部分更换零部件进行维修养护。

4.5 河长考核督导

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，还可以进一步明确每一位河长的日常巡查监管河段范围，杜绝出现工作范围断点、重叠等问题，充分保障河长监管范围的连续性。一旦出现管理问题，还可以及时找出相应河段的责任河长，彻底杜绝出现互相推诿扯皮等现象。另外，针对同一河段的管理范围，将不同时期的遥感影像进行对比，还可以将河长的管理成果清晰地呈现出来[4]，为总结、推广河湖管理经验成效提供支撑、树立典型。

5 结语

将无人机遥感技术应用到河长制管理模式中，对河长制体系的高效有序运行具有十分重要的意义。但是无人机遥感技术的应用还有很多不成熟的地方，所以还需继续加强对无人机遥感技术的深入研究，不断挖掘无人机遥感技术在现实生活的应用潜力，并将其应用于河湖管理保护工作中，从而进一步提升河湖管理保护水平，不断维护河湖健康，实现绿色转型高质量发展。