海域管理中的疑點疑區(qū)監(jiān)測技術(shù)

崔勝濤

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧沈陽 110032）

近年來，全國沿海省份海洋經(jīng)濟發(fā)展速度飛快，海域開發(fā)強度迅猛，填海造地速度加快，在國家實行最嚴(yán)格的土地管理制度背景下，圍填海造地成為緩解土地資源緊缺的主要方式，成為社會各界關(guān)注的熱點和焦點。一些地方未能全面貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，嚴(yán)格執(zhí)行海域管理法律法規(guī)，片面追求經(jīng)濟利益，未批先用、邊批邊用、超面積圍填以及擅自改變用途等違規(guī)行為時有發(fā)生，嚴(yán)重破壞了局部海域的資源和生態(tài)環(huán)境，擾亂了海域使用秩序，對海域管理宏觀調(diào)控造成一定的壓力。

黨的十八大以來，海域綜合管理工作全面落實“綠水青山就是金山銀山”理念，將生態(tài)文明建設(shè)理念安排融入海域管理政策、區(qū)劃、制度、標(biāo)準(zhǔn)和程序等一系列制度之中，形成了基于生態(tài)系統(tǒng)的海域綜合管理體系基本框架。

一、疑點疑區(qū)的定義

利用衛(wèi)星遙感[1]、航空遙感為載體，通過機器與人工交互處理，獲取遙感影像，通過人工解譯影像識別技術(shù)，通過時間間隔對比提取出疑點疑區(qū)，利用先進的測繪技術(shù)手段對提取的圖斑區(qū)域進行現(xiàn)場核并進行準(zhǔn)確測繪，調(diào)查圖斑其所在位置、類型、面積、利用方式、用海主體、項目名稱等內(nèi)容，形成報告，輔助海域執(zhí)法部門進行相關(guān)處理歸檔。

海域使用疑點疑區(qū)可能包括部分未及時錄入系統(tǒng)的用海項目、臨時性用海、公益性用海以及各類違規(guī)用海（如未批先用、超面積圍填、擅自改變用途等）、影像解譯[2]錯誤等多種情況，需要進行現(xiàn)場確定。

二、主要工作內(nèi)容

1.通過ArcGIS軟件對遙感影像數(shù)據(jù)進行比對，提取變化圖斑

利用兩期遙感影像，通過機器識別提出變化的矢量數(shù)據(jù)，然后再進行人工檢查，提取出新增填海造地、構(gòu)筑物或者擅自改變用海方式等變化圖斑，計算其準(zhǔn)確面積，下發(fā)各省市。

2.疑點疑區(qū)核查屬性

結(jié)合管理數(shù)據(jù)制作疑點疑區(qū)的核查信息屬性項信息，進而對疑點疑區(qū)進行影像比對，補全需要核查疑點疑區(qū)的所有屬性。制作全國疑點疑區(qū)屬性，下發(fā)各沿海省、市、自治區(qū)海域管理部門。

3.現(xiàn)場核查

國家、省市縣四級聯(lián)動，去現(xiàn)場進行現(xiàn)場核查疑點疑區(qū)的相關(guān)信息?，F(xiàn)場核查主要技術(shù)手段為無人機攝影、GPS測繪、數(shù)碼相機拍照，與海域執(zhí)法部門共同對疑點疑區(qū)遙感監(jiān)測信息、現(xiàn)場核查信息、是否違法信息進行仔細(xì)核對。現(xiàn)場主要主要核對其用海是否有海域權(quán)屬，是否與海域證書批復(fù)的使用方式一致，面積是否準(zhǔn)確，形狀是否正確，疑點疑區(qū)涉及的主體是否明確，是否立案，是否處罰。

4.歸檔上報

通過現(xiàn)場核查填寫現(xiàn)場核查記錄表，填寫疑點疑區(qū)統(tǒng)計匯總表，制作疑點疑區(qū)監(jiān)測圖。修正國家遙感影像獲取的疑點疑區(qū)圖斑信息，最終形成全國修正后的疑點疑區(qū)矢量數(shù)據(jù)庫，錄入國家海域動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)，為下一期疑點疑區(qū)制作提供基礎(chǔ)，作為海域管理和海域執(zhí)法監(jiān)督的重點資料庫。

三、監(jiān)測技術(shù)流程

海域使用疑點疑區(qū)監(jiān)測工作涉及國家、省、市各級海域管理部門和監(jiān)管中心，現(xiàn)階段監(jiān)測主要用到內(nèi)業(yè)遙感監(jiān)測解譯，外業(yè)現(xiàn)場核查和空中無人機測繪等先進技術(shù)手段。掌握用海變化相關(guān)詳細(xì)情況，這是是一項融合海域執(zhí)法、測繪、海域管理的綜合的監(jiān)測業(yè)務(wù)（圖1）。

四、監(jiān)測技術(shù)手段

1.衛(wèi)星遙感監(jiān)測

利用衛(wèi)星遙感影像提取遙感變化圖斑，制作海域使用疑點疑區(qū)核查目錄。在目前的疑點疑區(qū)監(jiān)測工作中，首先采用高頻次、覆蓋廣的低精度衛(wèi)星影像對整體區(qū)域進行覆蓋。采用30米分辨率的環(huán)境減災(zāi)星衛(wèi)星影像。

影像下載完成后，一般需要經(jīng)過波段組合、裁切、融合、幾何校正、鑲嵌、圖像增強等步驟后，才可用于信息提取。影像的裁切是為了剔除掉不需要的區(qū)域，或者沒有控制點進行校正的區(qū)域，以減小數(shù)據(jù)量，提高校正精度和數(shù)據(jù)處理速度。融合是指將影像的全色波段與多光譜波段按照一定的規(guī)則進行運算處理，生成一幅具有新的空間、波譜特征的合成影像。生成的新影像既能有全色波段的高分辨率，又能有多光譜數(shù)據(jù)豐富的波譜特征，適合下一步的監(jiān)測成果獲取。遙感影像制作時，無人機的姿態(tài)、飛行高度、飛行速度以及地球自身等因素的影響，會造成幾何畸變，使遙感影像里的物體的實際位置發(fā)生擠壓、扭曲、拉伸和偏移等形變，我們主要通過相關(guān)技術(shù)方法及公式進行幾何校正，恢復(fù)物體的實際位置信息。

圖1 疑點疑區(qū)監(jiān)測流程圖

數(shù)據(jù)處理完成后，可通過目視解譯或借助各類分類算法開展疑點疑區(qū)的解譯與信息提取工作。在對疑點疑區(qū)進行提取的過程中，除了需要注意圍填海信息提取的準(zhǔn)確性外，還需要注意建立完善的屬性數(shù)據(jù)表，以提高數(shù)據(jù)的易用性。屬性數(shù)據(jù)表應(yīng)包含疑點疑區(qū)圖斑編號、所在行政省、市、疑點疑區(qū)面積、是否符合已批海洋功能區(qū)劃、周邊用海情況、是否涉嫌違規(guī)用海等基本信息，還可包括解譯出來的用海方式、用海類型等信息。

2.現(xiàn)場核查

針對海域使用疑點疑區(qū)開展現(xiàn)場勘查與測量。對現(xiàn)場施工情況、用海方式、用海面積與范圍、實際占用岸線情況等開展監(jiān)測。

現(xiàn)場監(jiān)測需要核實疑點疑區(qū)準(zhǔn)確位置、準(zhǔn)確面積信息，是否違法，是否納入土地管理、所在海洋功能區(qū)劃及所在區(qū)域規(guī)劃用海情況，該圖斑是否有海域使用證書，海域使用類型與批復(fù)是否一致等信息，如涉及違法用海，另外需要海監(jiān)執(zhí)法部門進行現(xiàn)場問詢及卷宗核對。現(xiàn)場核查主要開展實地測量，并對實際用海人和周邊用海情況影響進行調(diào)查，經(jīng)內(nèi)業(yè)處理后計算實際用海面積，填寫疑點疑區(qū)核查表，制作適當(dāng)比例尺的現(xiàn)狀圖。

現(xiàn)場監(jiān)測（圖2）需要海域執(zhí)法部門與動態(tài)監(jiān)管部門共同聯(lián)合進行，而且需要國家、省市縣四級聯(lián)合行動。現(xiàn)場監(jiān)測[3]的主要設(shè)備包括照相機、海監(jiān)通、動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測平板、汽車、海域動態(tài)管理系統(tǒng)、專業(yè)測繪工具等，優(yōu)先選用無人機測量的先進技術(shù)手段，如果天氣條件不允許，或者不能滿足飛行條間，則需要進行RTK測量獲取準(zhǔn)確位置信息及相關(guān)準(zhǔn)確面積。

3.無人機遙感監(jiān)測

利用無人機開展遙感監(jiān)測，獲取監(jiān)測區(qū)域遙感影像及視頻錄像，對海域使用疑點疑區(qū)用海面積與范圍、用海整體情況、實際占用岸線情況等開展監(jiān)測。

三種監(jiān)測手段各有優(yōu)勢，互為補充。無人機現(xiàn)場監(jiān)測（圖3）主要用于疑點疑區(qū)范圍較大，現(xiàn)場不容易進人而且不屬于禁飛區(qū)的區(qū)域進行現(xiàn)場監(jiān)測，獲取相關(guān)全景照片、監(jiān)測視頻錄像，通過專業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件，內(nèi)業(yè)制作航拍正射影像，利用ArcGIS軟件疊加正射影像數(shù)據(jù)對疑點疑區(qū)的面積、權(quán)屬等相關(guān)進行核實。

五、結(jié)束語

通過衛(wèi)星遙感監(jiān)測、航空遙感監(jiān)測、現(xiàn)場監(jiān)測和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等手段，對我國海域進行精細(xì)化管理監(jiān)測，使執(zhí)法做到精準(zhǔn)無誤，保證用海項目的事前、事中、事后全過程監(jiān)管順利開展，通過精準(zhǔn)分析，宏觀調(diào)控進而達到集約用海的目的，為保護海洋生態(tài)環(huán)境提供強有力的技術(shù)支撐，可以及時發(fā)現(xiàn)并制止近海及遠(yuǎn)海的違法現(xiàn)象，保障海域使用秩序穩(wěn)定。

圖2 現(xiàn)場監(jiān)測圖

圖3 無人機遙感監(jiān)測圖

疑點疑區(qū)監(jiān)測工作具有很強的業(yè)務(wù)性和針對性，在進行報告編制時，應(yīng)了解海域管理部門和海監(jiān)執(zhí)法機構(gòu)的業(yè)務(wù)需求，把握監(jiān)測業(yè)務(wù)重點，突出監(jiān)測結(jié)果，有針對性的編制報告。