基于遙感數(shù)據(jù)的生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持擾動動態(tài)變化研究

王 龑，王 琦，王清正

（1.浙江省水利水電勘測設(shè)計院,浙江 杭州 310002；2.浙江廣安建筑消防設(shè)施檢測有限公司,浙江 杭州 310016；3.珠江水利科學(xué)研究院,廣東 廣州 510000）

0 引言

水土保持是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,黨中央、國務(wù)院及水利部歷來高度重視水土保持工作,加上當(dāng)前國家行政審批改革逐步深入,水利部門更加重視生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持的“事中事后監(jiān)管”,對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)督管理工作提出了更高的要求,尤其是做好建設(shè)項目實施過程的監(jiān)管工作,監(jiān)管手段也由傳統(tǒng)的定性方式向信息化定量方式轉(zhuǎn)變。根據(jù)政府與社會對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)管的要求,僅依靠傳統(tǒng)的監(jiān)管方式很難真正實現(xiàn)監(jiān)管到位,難以做到全覆蓋監(jiān)管、精準監(jiān)管,必須充分利用衛(wèi)星遙感、無人機等信息化手段。遙感技術(shù)具有實時性強、覆蓋范圍大、客觀、精確、快速、高效等諸多優(yōu)勢,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國土、水利等部門的監(jiān)測、監(jiān)管工作中[1]。特別是國產(chǎn)高分辨率衛(wèi)星影像（高分一號、高分二號、高分六號、資源三號等）,為水土保持監(jiān)管工作提供了先進技術(shù)保障和良好的數(shù)據(jù)源。

1 研究區(qū)概況

嘉興市位于浙江省東北部、長江三角洲南翼,屬杭嘉湖平原腹心地帶,介于東經(jīng)120°17′20 ″～121°16′02 ″、北緯30°19′35 ″～31°01′56 ″之間。根據(jù)水土保持審批權(quán)屬,嘉興市分為南湖區(qū)、秀洲區(qū)、桐鄉(xiāng)市、海寧市、平湖市、海鹽縣、嘉善縣、嘉興市經(jīng)開區(qū)（國際商務(wù)區(qū)）和二環(huán)路以內(nèi)。本次研究區(qū)域為嘉興市域水土流失易發(fā)區(qū),即縣級以上河道生態(tài)保護范圍（河道及兩側(cè)各200 m）以及連接風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園、飲用水源保護區(qū)、規(guī)劃重點建設(shè)區(qū)等的區(qū)塊為容易發(fā)生水土流失的其他區(qū)域[2]。嘉興市水土流失易發(fā)區(qū)總面積1672.09 km2,占全市土地總面積的42.71%。

2 研究方法

2.1 影像數(shù)據(jù)收集與處理

共收集兩期遙感影像（上半年、下半年各1 期）,其中第1 期影像4 景,均為高分一號,影像時相為2019 年3 月、4 月,第2 期影像4 景,高分一號、高分六號各2 景,影像時相為2019 年8 月、9 月。

兩期影像均經(jīng)過輻射校正、幾何校正和幾何精校正,同時采用數(shù)字高程模型進行了正射精校正,再經(jīng)過專題信息增強、影像融合、影像鑲嵌等處理后得到2 m 分辨率的4 級影像數(shù)據(jù)。不同時期的遙感數(shù)據(jù)進行地理配準,誤差不大于0.5 個像元。

2.2 生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑解譯與更新

解譯對象為面積大于0.1 hm2的生產(chǎn)建設(shè)項目擾動地塊。基于2019 年第1 期影像,首先建立擾動圖斑矢量文件（polygon）,建立項目名稱、擾動面積、項目名稱、是否疑似非生產(chǎn)建設(shè)項目等屬性字段,再以先驗知識和遙感解譯標志作為參考,采用人機交互解譯方法得到第1 期生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑解譯。第2 期,在第1 期結(jié)果基礎(chǔ)上,進行擾動更新解譯。

2.3 生產(chǎn)建設(shè)項目初判

通過資料查詢收集的水利部和省、市、縣級批復(fù)的水土保持方案情況,初步掌握該區(qū)內(nèi)主要生產(chǎn)建設(shè)項目類型、數(shù)量及大致分布,基本摸清區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項目情況。然后根據(jù)項目位置和遙感影像,對生產(chǎn)建設(shè)項目從色調(diào)、色彩、形狀、紋理等方面構(gòu)建一個基本認識。對疑似非生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑,要及時標記地理位置,結(jié)合周圍圖斑進行初步推測并標注,留待現(xiàn)場復(fù)核時確認。

2.4 現(xiàn)場復(fù)核

現(xiàn)場復(fù)核對象是區(qū)域內(nèi)初判為疑似非生產(chǎn)建設(shè)擾動的全部圖斑。利用奧維地圖開展現(xiàn)場復(fù)核,并根據(jù)復(fù)核結(jié)果對非生產(chǎn)建設(shè)項目進行標注。

2.5 生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑數(shù)量、面積統(tǒng)計分析

根據(jù)現(xiàn)場復(fù)核結(jié)果,刪除拆遷后空地、土地整理、荒地以及村民自建房等所有非生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑,對所有生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑數(shù)量、面積進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 第1 期擾動面圖斑數(shù)量、面積

經(jīng)現(xiàn)場復(fù)核,去除非生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑后,統(tǒng)計得到生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑總數(shù)量為721 個,其中南湖區(qū)36 個,秀洲區(qū)65 個,桐鄉(xiāng)市137 個,海寧市141 個,海鹽縣129 個,平湖市106 個,嘉善縣78 個,嘉興經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和二環(huán)以內(nèi)29 個?？偯娣e為4378.36 hm2,其中南湖區(qū)206.04 hm2,秀洲區(qū)388.75 hm2,桐鄉(xiāng)市701.77 hm2,海寧市962.63 hm2,海鹽縣777.77 hm2,平湖市627.53 hm2,嘉善縣530.19 hm2,嘉興經(jīng)開區(qū)和二環(huán)183.68 hm2。擾動圖斑數(shù)量及面積詳見表1。

3.2 第2 期擾動圖斑數(shù)量、面積

在第1 期現(xiàn)場復(fù)核基礎(chǔ)上,對新增的疑似非生產(chǎn)建設(shè)項目進行現(xiàn)場復(fù)核調(diào)查。根據(jù)現(xiàn)場復(fù)核成果,刪除拆遷后空地、土地整理、荒地以及村民自建房非生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑,統(tǒng)計得到生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑906 個,其中南湖區(qū)51 個,秀洲區(qū)75 個,桐鄉(xiāng)市161 個,海寧市175 個,海鹽縣172 個,平湖市118 個,嘉善縣119 個,嘉興經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和二環(huán)以內(nèi)35 個。生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑總面積為4992.59 hm2,其中南湖區(qū)283.91 hm2,秀洲區(qū)420.73 hm2,桐鄉(xiāng)市768.58 hm2,海寧市1089.30 hm2,海鹽縣887.42 hm2,平湖市660.30 hm2,嘉善縣671.83 hm2,嘉興市經(jīng)開區(qū)（國際商務(wù)區(qū)）和二環(huán)以內(nèi)210.52 hm2。擾動圖斑數(shù)量及面積詳見表2。

3.3 兩期擾動圖斑數(shù)量、面積動態(tài)變化

兩期生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑數(shù)量及變化詳見表1,面積及變化見表2。

表1 生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑個數(shù)動態(tài)變化表

表2 生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑面積動態(tài)變化表

由表1 可知,與第1 期相比,第2 期生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑數(shù)量增加了185 個,各區(qū)縣擾動圖斑數(shù)量都有所增加。

由表2 可知,與第1 期相比,第2 期生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑面積增加了614.23 hm2,各區(qū)縣擾動圖斑面積都有所增加。

與第1 期相比,擾動范圍擴大的生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑45 個,擾動范圍縮小的生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑36 個,新增的生產(chǎn)建設(shè)項目擾動圖斑185 個,其余生產(chǎn)建設(shè)項目擾動范圍不變。

由此可見,嘉興市生產(chǎn)建設(shè)項目數(shù)量從2019 年3 月～4 月至8 月～9 月呈增長趨勢,故擾動面積有所增加,這與嘉興市生產(chǎn)建設(shè)項目的實際建設(shè)、發(fā)展特征相符。

4 結(jié)論

（1）從2019 上半年到下半年,嘉興市生產(chǎn)建設(shè)項目擾動面積增加了614.23 hm2,占水土流失易發(fā)區(qū)總面積的0.37%。

（2）通過遙感技術(shù),對生產(chǎn)建設(shè)項目的監(jiān)管工作逐步精準化,不僅使水行政主管部門及時掌握了生產(chǎn)建設(shè)項目擾動變化狀況,且實現(xiàn)了定量化,為生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持動態(tài)監(jiān)管工作提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。

（3）影像成像時間與現(xiàn)場復(fù)核時間不可避免存在一定的時間間隔,可借助其他地圖軟件,如谷歌、百度等進行輔助解譯判讀,可提高判讀準確度。

（4）現(xiàn)場復(fù)核前,要做好充分準備工作,比如將需要復(fù)核的矢量圖斑進行編號并制定計劃、對移動采集系統(tǒng)進行調(diào)試以確保正常運行。

（5）多專業(yè)結(jié)合作業(yè),提升判別精度。項目實施過程中,結(jié)合水土保持、遙感、地理信息系統(tǒng)等專業(yè),提升遙感影像的判別精度和監(jiān)管水平。

（6）高分遙感數(shù)據(jù)具有分辨率較高和成像周期較短的優(yōu)勢,能兼顧時效性和精度要求,更有利于跟蹤生產(chǎn)建設(shè)項目擾動變化。

（7）高分一號、高分二號、高分六號等多種數(shù)據(jù)源相結(jié)合,可為水土保持監(jiān)管工作提供先進技術(shù)保障和良好的數(shù)據(jù)源。

5 結(jié)語

綜上所述,通過實例可知,通過遙感數(shù)據(jù)可以對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持擾動動態(tài)變化進行有效的評估,可以為生產(chǎn)建設(shè)提供借鑒,還有助于水土保持工作的開展,值得進行推廣。