周 嶸,陳芳孝,趙 宇,楊元輝,楊 坤
(北京市水土保持工作總站,北京 100036)
近年來(lái),在水利部的指導(dǎo)下,北京市高度重視信息技術(shù)在水土保持工作中的應(yīng)用,印發(fā)了《北京市水土保持信息化規(guī)劃(2017—2020年)》,利用遙感技術(shù)探索“天地一體化”監(jiān)管模式,不斷完善監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系,出臺(tái)地方性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,目前已初步形成了由信息化基礎(chǔ)設(shè)施、核心業(yè)務(wù)平臺(tái)組成的北京市水土保持信息化體系,水土保持信息化管理水平得到明顯提升,為水土保持監(jiān)督執(zhí)法、生態(tài)建設(shè)、水土流失監(jiān)測(cè)提供了支撐。
北京市統(tǒng)籌市、區(qū)兩級(jí)業(yè)務(wù)需求,積極推進(jìn)智能傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、GIS、RS等技術(shù)與水土保持業(yè)務(wù)的融合,以信息資源建設(shè)為重點(diǎn),建成了北京市水土保持核心業(yè)務(wù)平臺(tái)。依托該平臺(tái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng),建立了市、區(qū)兩級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了監(jiān)督管理、生態(tài)建設(shè)、水土流失監(jiān)測(cè)、小流域?qū)I(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理。以小流域?yàn)閱卧_(kāi)展了基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)提取,實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)要素空間定位和“流域”“行政區(qū)域”的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理、整合與入庫(kù)管理,形成了小流域邊界數(shù)據(jù)、小流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水土保持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等信息資源,獲取了以行政和流域兩種邏輯管理的46個(gè)圖層,積累數(shù)據(jù)535 GB,為水土保持業(yè)務(wù)提供了數(shù)據(jù)支撐。該成果分別獲得中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)優(yōu)秀工程金獎(jiǎng)、中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng),并形成發(fā)明專(zhuān)利22項(xiàng)。
按照水利部提出的“天地一體化”水土保持監(jiān)督管理工作要求,北京市建成了衛(wèi)星遙感監(jiān)察系統(tǒng),基于高分辨率遙感影像判讀地表擾動(dòng)情況,輔助監(jiān)督執(zhí)法,提高了監(jiān)督管理工作效率。依托每年5期高分辨率遙感影像,采用衛(wèi)星監(jiān)察與人工核查相結(jié)合的方式,開(kāi)展了“天地一體化”監(jiān)管工作。2013年以房山區(qū)為試點(diǎn),2014年起拓展至全市范圍。
通過(guò)對(duì)動(dòng)土圖斑與生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目防治責(zé)任范圍疊加分析,可判別未批先建和超范圍建設(shè)等違法情況。2015年以來(lái),通過(guò)市級(jí)抽查及各區(qū)核查等方式,北京市累計(jì)出動(dòng)水土保持監(jiān)督執(zhí)法人員近6 000人次。2017年,在督促建設(shè)單位對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行整改的基礎(chǔ)上,對(duì)78個(gè)違法項(xiàng)目進(jìn)行了立案查處,其中已經(jīng)結(jié)案53個(gè)。北京電視臺(tái)、《北京日?qǐng)?bào)》等媒體對(duì)相關(guān)的成果進(jìn)行了專(zhuān)題宣傳和報(bào)道,進(jìn)一步增強(qiáng)了全社會(huì)對(duì)水土保持法律法規(guī)的知法、守法意識(shí)。
2009年,“北京市水土保持預(yù)防監(jiān)督管理系統(tǒng)”建成。2017年,在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上,結(jié)合“天地一體化”監(jiān)管、水影響評(píng)價(jià)等相關(guān)要求進(jìn)行了升級(jí)改造,與“全國(guó)水土保持監(jiān)督管理系統(tǒng)V3.0”對(duì)接,實(shí)施水土保持方案信息填報(bào)、防治責(zé)任范圍上圖、土石方信息月報(bào)、監(jiān)測(cè)報(bào)告報(bào)送、設(shè)施驗(yàn)收等工作網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)了建設(shè)項(xiàng)目水土保持全過(guò)程監(jiān)管。
利用遙感影像與小流域措施設(shè)計(jì)圖件對(duì)比分析,輔助專(zhuān)家進(jìn)行設(shè)計(jì)審查,提高了評(píng)審的針對(duì)性。探索利用遙感影像開(kāi)展小流域建設(shè)內(nèi)容與批復(fù)內(nèi)容對(duì)比分析,加強(qiáng)工程建設(shè)監(jiān)管,輔助項(xiàng)目竣工驗(yàn)收,并對(duì)已建成小流域工程設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)管。
2014年以來(lái),應(yīng)用高分辨率遙感影像對(duì)119條生態(tài)清潔小流域設(shè)計(jì)開(kāi)展了輔助審查,涉及全市13個(gè)區(qū)、流域面積2 100多km2。利用高分辨率遙感影像與工程治理措施疊加,判讀工程措施布設(shè)的合理性,輔助專(zhuān)家技術(shù)審查,在加強(qiáng)前期工作質(zhì)量的同時(shí)提高了設(shè)計(jì)審查的工作效率。
建立了北京市土壤侵蝕模型,用于全市年度土壤流失量計(jì)算分析,30 min內(nèi)可完成全市次、日、年、多年平均等時(shí)點(diǎn)土壤侵蝕分布情況在線(xiàn)計(jì)算。完善地面監(jiān)測(cè)、遙感觀測(cè)互為補(bǔ)充的技術(shù)體系,建立了坡面、溝道和小流域3個(gè)尺度范圍的水土流失及面源污染監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和上下聯(lián)通的基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境。在典型監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)安裝土壤水分傳感器、翻斗式徑流自記儀、泥沙采樣器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸和管理。
建成水土保持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)獲取、統(tǒng)計(jì)和分析。通過(guò)該系統(tǒng)并結(jié)合其他綜合分析,用模型計(jì)算了“7·21”特大暴雨時(shí)全市土壤侵蝕量;選擇典型小流域開(kāi)展了有、無(wú)水土保持措施情況下的洪水淹沒(méi)范圍對(duì)比分析,為今后水土保持措施設(shè)計(jì)及工程實(shí)施提供了參考。
“十三五”期間,北京市水土保持工作將充分利用信息化手段,加強(qiáng)《中華人民共和國(guó)水土保持法》《北京市水土保持條例》等法律法規(guī)的貫徹實(shí)施,穩(wěn)步推進(jìn)《北京市水土保持信息化規(guī)劃(2017—2020年)》的實(shí)施。同時(shí),發(fā)揮好首都的科技和人才優(yōu)勢(shì),繼續(xù)深化遙感技術(shù)在水土保持監(jiān)督管理工作中的應(yīng)用,加強(qiáng)定位監(jiān)督,全面提升監(jiān)督管理水平;實(shí)現(xiàn)生態(tài)清潔小流域建設(shè)全過(guò)程信息化管理,進(jìn)一步提高實(shí)施效果評(píng)價(jià)水平;采用信息技術(shù)手段,完善監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和水土保持科技示范園區(qū)建設(shè),強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化,全面提高水土流失監(jiān)測(cè)水平。