基于不同分辨率遥感影像的生产建设项目水土保持动态变化监管技术研究

生产建设项目水土保持动态变化监管是水行政主管部门的一项重要日常工作。针对动态变化监管需求,结合不同分辨率遥感影像特点,研究了不同分辨率遥感影像在动态变化监管中的应用技术体系:基于中等分辨率遥感影像不同时期植被覆盖度变化情况,研究了区域新增扰动动态变化监测和合规性动态变化监管技术;利用高分辨率影像,分析了重点项目扰动动态变化、合规性动态变化和项目分类管理等内容;分别采用Landsat 8影像和高分一号高分辨率影像进行了应用示范;对区域生产建设项目水土保持动态变化监管频次和不同类型项目或重点水土流失部位动态变化监管频次进行了探讨,以期提高生产建设项目水土保持动态变化监管的针对性和工作效率。     

基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统设计与应用

为从数据采集的硬件设备和信息处理分析的软件上支撑“生产建设项目水土保持监管示范”工作,根据现代空间技术、测绘技术和信息技术的新发展,结合水土保持监督检查工作的新需求,在全面分析生产建设项目水土保持监管工作的数据及其管理需求的基础上,通过监管业务定制创新、软件硬件集成创新及其应用创新,研制开发了“基于高分影像和云数据管理的生产建设项目水土保持监管系统”,实现了水土保持监督检查基础数据管理、监管信息采集与分析、生产建设活动合规性判别与预警、空间数据GP服务、数据一键导入与导出以及信息发布与共享服务.2年多的测试和推广应用表明,系统为强化生产建设项目水土保持监管内业与外业工作的流程化和规范化,开展生产建设活动的时空合规性和量质合规性即时分析和监督检查的动态管理与历史分析,为实现生产建设活动水土保持情况的网络联动与交互性可视化提供了坚实的技术基础,对进一步提高水土保持监督检查效能、推进生产建设单位积极主动落实水土保持方案等发挥了良好作用.     

生产建设项目“天地一体化”监管示范总体实施方案

根据《全国水土保持信息化规划(2013—2020年)》和《全国水土保持信息化实施方案(2014—2016年)》,水利部印发了《全国水土保持信息化工作2015—2016年实施计划》。为做好生产建设项目监管示范工作,水利部水土保持监测中心组织编制了《生产建设项目监管示范实施方案》。该方案基于国产高分辨率遥感影像、通用GIS工具和全国水土保持监督管理系统等现代信息技术手段,全面阐述了开展项目建设扰动遥感识别、建设扰动合规性分析、数据入库管理、信息即时交换与共享的工作流程与技术方法。该实施方案的主要内容包括监管示范工作的目标与任务、监管对象及其主要指标、工作流程与技术方法、组织实施与进度安排等。     

生产建设项目水土保持“天地一体化”监管存在问题及建议

根据"天地一体化"技术在生产建设项目水土保持监管中的应用情况,对"天地一体化"技术在水土保持信息化应用中存在的防治责任范围图件不规范、合规性鉴定困难、未批先建等问题进行了归纳总结,并提出相应的建议,以期能为"天地一体化"水土保持监管工作逐步走向成熟提供参考,全面提升水土保持信息化建设水平,加快推进水土保持监管信息化进程。     

西藏地区生产建设项目扰动地表遥感监测方法与监管应用

西藏地区地域辽阔,生产建设项目类型多样,覆盖范围广,传统的现场调查方法难以满足区域性水土保持监管工作的需求。应用高分一号卫星影像,选择西藏地区生产建设项目扰动范围广的区域,在面向对象分类方法的基础上,开展生产建设项目地表扰动范围提取的技术研究,生产建设项目扰动区的提取精度达到83%以上。将提取结果应用于区域生产建设项目水土保持监管工作中,发现2014—2016年,扰动面积的扩大区域主要集中于在建矿山项目区。     

生产建设项目水土保持“天地一体化”监管技术应用

遥感技术的发展为"天地一体化"技术在各领域的应用奠定了基础,基于此对新思路下"天地一体化"的生产建设项目水土保持监管模式进行探索性应用。以高分辨率遥感影像为数据源,利用遥感与GIS,对辽宁省鞍山市千山区2015年和2016年生产建设项目进行了调查,准确获取了该地区生产建设项目数量、扰动状况及其动态变化情况,将调查成果作为现场监督检查的基础数据,能够极大地提高监管工作的效率和针对性。通过在千山区的试验性应用,有效验证了该技术的可靠性和实用性,同时对当前工作开展过程中存在的问题提出了完善建议,以期为生产建设项目水土保持监管信息化工作逐步走向成熟提供参考。     

区域监管APP在生产建设项目水土保持遥感监管工作中的应用

为了支撑生产建设项目水土保持区域监管外业调查工作,设计开发了一种基于移动终端的区域监管APP,实现了防治责任范围/扰动图斑查询、生产建设项目/扰动图斑导航、水土保持图斑信息采集、水土保持图斑标注、工作日志管理,实现了终端设备与全国水土保持信息管理系统、区域遥感解译成果库的数据实时共享。实践应用表明,区域监管APP运行稳定,可大幅度提高生产建设项目水土保持遥感监管外业调查的工作效率和成果质量。     

卫星遥感与无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监管中的应用——以晋陕蒙接壤地区部批生产建设项目为例

加强生产建设项目水土保持监管、防治人为水土流失是各级水行政主管部门的重要职责,但传统监管方式已难以满足日益严格的水土保持监管要求。以晋陕蒙接壤地区部批生产建设项目为例,探讨卫星遥感与无人机遥感技术在生产建设项目水土保持监管中的应用,认为卫星遥感能够快速、高效地发现生产建设项目扰动,无人机遥感能够精准观测地面扰动和水土保持措施,可以为水土保持监管提供重要技术支撑。     

倾斜摄影测量技术在生产建设项目水土保持监管中的应用

为探索和总结单个生产建设项目水土保持监管的工作流程和技术支撑模式,结合无人机倾斜摄影测量技术优势,对照生产建设项目监管工作要求,梳理了各项监管指标对应的信息获取方法,建立了利用无人机倾斜摄影测量技术开展生产建设项目水土保持信息化监管指标提取的技术流程。在成都市的应用结果表明:无人机倾斜摄影测量技术具备信息获取丰富、实现真三维量测、综合成本低等优势,可以完成大部分项目监管指标的提取工作,其技术流程包括资料收集和预处理、无人机倾斜摄影测量、合规性详查3个阶段,相较于传统监管手段,其信息提取成本更低、效率更高、比对方式更灵活。无人机倾斜摄影测量技术在生产建设项目精细化监管工作中具备广阔的应用前景。     

无人机在生产建设项目水土保持“天地一体化”监管中的应用

对重点项目的精细化监管是实现生产建设项目水土保持"天地一体化"监管的重要组成部分。无人机摄影测量技术可以快速获取生产建设项目扰动土地情况,取土(石、料)场、弃土(石、渣)场情况,水土流失情况,水土保持措施情况等相关现场监管信息,与传统方法相比在客观性、直观性、工作效率、全局性等方面具有明显优势,是一种理想的非接触式高效监测手段,可以很好地服务于生产建设项目水土保持"天地一体化"监管。     

生产建设项目水土流失防治责任范围上图关键技术

各级水行政主管部门批复的生产建设项目水土流失防治责任范围是指项目建设单位依法应承担水土流失防治义务的区域,也是各类建设施工活动和扰动影响严格限定的范围或者不允许超出的范围。防治责任范围矢量图是生产建设项目水土保持"天地一体化"监管的重要基础数据之一,而目前各级水行政主管部门批复的生产建设项目水土保持方案基本上是纸质图,需要通过上图将其空间化和矢量化。重点介绍了生产建设项目水土流失防治责任范围上图的含义和总体要求,以及基于公里网格交叉点和特征地物点的地理配准技术、防治责任范围边界勾绘和属性数据录入等上图关键技术,可以为全国各地开展生产建设项目水土保持"天地一体化"监管工作提供参考和借鉴。     

生产建设项目水土保持区域监管的实践与思考

结合生产建设项目水土保持区域监管实践,对设计资料矢量化、扰动图斑解译、合规性分析、现场复核等技术进行了归纳和总结,并根据区域监管的实践体会,提出了关于生产建设项目区域监管的几点思考,一是项目各方要顺畅沟通、协调和密切配合,这是监管工作顺利实施的重要保障;二是设计资料要尽可能详细,以保障矢量化结果的准确性;三是监管成果分析中,应对已批项目情况进行全面分析;四是现场复核中发现的疑似未批先建、未批先弃且信息不详的图斑如何认定处置仍需进一步研究;五是生产建设项目水土保持宣传力度要加大。     

基于高分辨率遥感影像的生产建设项目扰动图斑解译标志的建立

面向对象的解译方式在遥感解译中得到普遍应用,解译标志的建立是其中必不可少的环节。截至目前,矿山开发、土地资源、围填海等解译标志已相继建立,但生产建设项目水土保持扰动图斑解译标志仍未系统化整理。结合生产建设项目水土保持"天地一体化"监管关键技术研究,分析了生产建设项目水土保持监管扰动图斑解译标志建立的工作流程,以典型生产建设项目扰动为例,建立了解译标志库,并进行了讨论,以期为开展后续项目提供支撑。     

生产建设项目水土保持“天地一体化”监管技术研究

对生产建设项目实施跟踪检查与监督管理是各级水行政主管部门的法定职责,但监管工作不到位、难以尽责的实际,迫切要求提高监管效能,"天地一体化"监管成了解决这一问题的重要途径。应用国产高分辨率遥感影像、无人机遥感技术、野外移动信息采集终端等高新技术与装备,通过水土保持监督管理信息系统的信息汇集、处理、传送、自动识别与判断功能,对生产建设项目水土流失防治责任范围、扰动地表情况、弃渣场数量与位置、水土保持措施落实情况等实施全天候、全覆盖监管,并建立天地一体、上下协同、信息共享的机制,可为水土保持检查、监督执法等提供及时、全覆盖、精准的技术支持,全面提升水土保持监管水平和能力。     

基于协同解译平台的生产建设项目扰动图斑解译

为积极践行"水利工程补短板、水利行业强监管"水利发展改革总基调,贯彻落实"在监管上强手段,在治理上补短板"的水土保持总体工作思路,面对生产建设项目全覆盖"天地一体化"监管所需全面提升监管成果的准确性、时效性、权威性的新要求,在分析传统的解译扰动图斑在工作环境、影像收集与分发、作业人员解译、质量控制,以及管理等方面所面临挑战的基础上,介绍了协同解译平台整体框架,并提出了基于协同解译平台的生产建设项目扰动图斑解译流程。基于协同解译平台完成了2019年全国647万km~2国土面积生产建设项目扰动图斑的解译与汇总,并与生产建设项目监管水土保持信息化监管平台实现了数据交换,有力地支撑了2019年全国生产建设项目"天地一体化"监管工作,面临2020年监管任务覆盖范围广、监测频次高的新特点,基于协同解译平台的解决方案将发挥更大的作用。     

生产建设项目水土保持遥感解译与判别技术实践及思考

水利部连续两年组织实施了生产建设项目水土保持遥感监管项目,目前已形成一套比较成熟和完善的技术路线,其中遥感解译与判别是遥感监管的关键技术环节,是疑似违法违规图斑现场核查处置的基础工作。通过对遥感解译与判别技术要求和工作流程进行梳理、总结,形成了一套标准的技术执行体系,以期为遥感监管在全国各级开展应用提供参考。     

生产建设项目水土保持“天地一体化”动态监管关键技术体系

新形势下,生产建设项目水土保持监管工作急需提高技术支撑能力和信息化水平。基于当前生产建设项目水土保持监管工作对相关支撑技术的新需求,分析了遥感、GIS等技术的适用性,提出了基于多项技术集成的"天地一体化"动态监管关键技术体系,并对其在当前工作中的应用情况进行了初步分析总结,可为生产建设项目水土保持监管信息化工作思路提供有益参考。     

遥感技术在北京市水土保持监督管理工作中的应用

生产建设项目在为国家和地方经济发展作出重要贡献的同时,也对生态环境造成了一定的负面影响。本着"谁破坏,谁治理"的原则,监督生产建设单位做好水土流失防治工作,提高全民参与水土保持的意识,减少人为水土流失的发生,守护好来之不易的生态环境和秀美山川,是法律法规授权给水土保持监督管理机构的重要职责。以北京市为例,在开展日常监督检查工作的同时,探索通过遥感技术等高新手段开展扰动土地信息的提取、水土保持方案的上图,通过地理信息的叠加和分析,实现疑似违法生产建设项目的判别和前期筛查;通过信息手段辅助人工核查,对生产建设项目中"疑似未批先建""疑似超出防治责任范围""疑似建设地点变更"情况进行有效监察,强化生产建设项目水土保持事中定位监管和事后核查,有效提高水土保持监督管理工作的水平。     

真彩色增强影像在“天地一体化”监管中的应用

由于卫星遥感影像存在地域和季相特征差异大、色彩不自然、波段相关性高、地物"同物异谱"和"异物同谱"现象突出等问题,因此难以满足生产建设项目水土保持"天地一体化"监管对遥感影像使用的需要。采用融合增强方法对真彩色影像进行增强处理,处理后的真彩色增强影像色彩自然,符合人的视觉习惯,具有信息丰富、层次分明、细节突出、季节差异小、可比性强等优点,突出了植被、建筑、水域、裸露地表和扰动地表等目标对象的影像特征差异,可以作为生产建设项目水土保持"天地一体化"监管的标准影像,广泛应用于水土流失防治责任范围上图、遥感解译标志库建立、水土保持状况解译、水土保持现场调查、监管成果制作与系统管理等监管工作各个环节。     

北京市生产建设项目水土保持遥感监管创新与实践

北京市从2013年开始以房山区为试点开展生产建设项目遥感监管工作,而后拓展至全市范围,探索建立了北京市遥感监管关键技术。通过影像处理、协同解译、防治责任范围空间化、扰动土提取、疑似违规图斑判读、现场核查及处理等方面不断进行优化与深入,形成了遥感监管"北京模式",水土保持监督执法工作取得跨越式发展,效果显著。