新疆生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管技術(shù)應(yīng)用探討

林海軍，伊力哈木·伊馬木，盧 剛

(新疆維吾爾自治區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆礦產(chǎn)資源豐富，但生態(tài)環(huán)境脆弱，水土流失嚴(yán)重。近年來(lái)隨著新疆社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面快速發(fā)展，大規(guī)模的生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)擾動(dòng)地表、破壞地表植被，造成了嚴(yán)重的水土流失，對(duì)原本就十分脆弱的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞，因此必須加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管。同時(shí)，新疆國(guó)土面積大，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目多且分散，監(jiān)管任務(wù)重，而目前主要監(jiān)管方式仍是傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查，時(shí)效性差、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此急需采用信息化等先進(jìn)手段開(kāi)展監(jiān)管工作。近年來(lái)，水利部大力推進(jìn)水土保持信息化工作，充分運(yùn)用遙感、無(wú)人機(jī)、移動(dòng)終端等多種信息化手段推進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管，加強(qiáng)水土保持監(jiān)督執(zhí)法，提高水土保持監(jiān)督管理的時(shí)效性和監(jiān)管能效[1]。在這一背景下，新疆充分利用先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，在2015—2018年分別對(duì)吉木薩爾縣、哈密市開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管，對(duì)監(jiān)管區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目分布情況、擾動(dòng)情況、合規(guī)情況及水土保持工作開(kāi)展情況進(jìn)行全面調(diào)查，掌握了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)狀況、方案實(shí)施等情況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)吉木薩爾縣、哈密市生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管全覆蓋，并為最終實(shí)現(xiàn)全疆生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化監(jiān)管全覆蓋奠定了基礎(chǔ)。

1 2015—2018年工作開(kāi)展情況

為推動(dòng)水土保持信息化工作，根據(jù)《全國(guó)水土保持信息化工作2015—2016年實(shí)施計(jì)劃》《全國(guó)水土保持信息化工作2017—2018年實(shí)施計(jì)劃》，新疆結(jié)合自身實(shí)際，在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，先后制定了《新疆維吾爾自治區(qū)水土保持信息化工作2015—2016年實(shí)施計(jì)劃》《新疆維吾爾自治區(qū)水土保持信息化工作2017—2018年實(shí)施計(jì)劃》，明確了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管工作的實(shí)施目標(biāo)、主要任務(wù)、進(jìn)度要求和組織分工等，為開(kāi)展好全疆生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管工作奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1 監(jiān)管區(qū)域概況

按照水利部的要求，新疆于2015年啟動(dòng)了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管項(xiàng)目，2015—2017年，選取昌吉州吉木薩爾縣開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化監(jiān)管。吉木薩爾縣位于天山山脈北麓，準(zhǔn)噶爾盆地東南緣，介于東經(jīng)88°30′～89°30′、北緯43°30′～45°30′之間，東同奇臺(tái)縣為鄰，西與阜康市接壤，北越卡拉麥里山和富蘊(yùn)相連，距新疆首府烏魯木齊市165 km，距昌吉州200 km，面積8 170 km2。吉木薩爾縣礦產(chǎn)資源豐富，主要有石油、煤炭、天然氣、油頁(yè)巖等30多種礦。吉木薩爾縣境內(nèi)大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目集中，人為擾動(dòng)強(qiáng)烈，主要集中在準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)。

2018年，按照《全國(guó)水土保持信息化工作2017—2018年實(shí)施計(jì)劃》和《新疆維吾爾自治區(qū)水土保持信息化工作2017—2018年實(shí)施計(jì)劃》，以及“2018年至少在一個(gè)地級(jí)市實(shí)現(xiàn)監(jiān)管全覆蓋”的要求，選取哈密市(兩縣一區(qū)，面積13.89萬(wàn)km2)開(kāi)展了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目“天地一體化”監(jiān)管。哈密市地處新疆東部、亞歐大陸腹地，介于東經(jīng)91°6′～96°23′、北緯40°52′～45°5′之間，東與甘肅省酒泉市相鄰，西與吐魯番市、昌吉州相鄰，南與巴音郭楞蒙古自治州相連，北與蒙古國(guó)接壤，既是新疆通往內(nèi)地的交通要道，又是我國(guó)向西開(kāi)放的橋頭堡。哈密市礦產(chǎn)資源豐富，儲(chǔ)量大、品質(zhì)高，主要有煤炭、石油、銅、鎳、鐵等76種，占新疆目前探明礦種總數(shù)的60%以上。哈密市境內(nèi)大中型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目集中，人為擾動(dòng)強(qiáng)烈，主要集中在巴里坤縣三塘湖鄉(xiāng)、伊吾縣淖毛湖鎮(zhèn)等。

1.2 工作開(kāi)展情況

1.2.1 監(jiān)管模式

新疆國(guó)土面積大(166萬(wàn)km2)，但生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目相對(duì)集中連片。因此，按照《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定(試行)》，新疆近年來(lái)采用了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化區(qū)域監(jiān)管模式，即針對(duì)某一區(qū)域的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展水土保持信息化監(jiān)管工作，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目防治責(zé)任范圍圖矢量化，實(shí)現(xiàn)對(duì)已批復(fù)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目空間化管理，基于遙感影像對(duì)區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的擾動(dòng)狀況進(jìn)行遙感監(jiān)管，從而掌握區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目空間分布、擾動(dòng)狀況、建設(shè)情況等信息，為各級(jí)水行政主管部門(mén)開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目信息化監(jiān)管工作提供依據(jù)。采取區(qū)域監(jiān)管模式符合新疆實(shí)際，有利于節(jié)省人力、物力，提高工作效率，保證監(jiān)管成果質(zhì)量。

1.2.2 監(jiān)管方法和技術(shù)路線

按照生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目“天地一體化”監(jiān)管示范總體實(shí)施方案要求[2]及《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定(試行)》，開(kāi)展區(qū)域監(jiān)管工作，主要工作包括資料準(zhǔn)備、遙感監(jiān)管、成果整編與審核評(píng)價(jià)。資料準(zhǔn)備工作包括收集、整理監(jiān)管區(qū)域歷年各級(jí)水行政主管部門(mén)批復(fù)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案報(bào)告書(shū)(報(bào)批稿)、報(bào)告表、批復(fù)文件、防治責(zé)任范圍圖等資料，同時(shí)收集、處理監(jiān)管區(qū)域遙感影像。對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案防治責(zé)任范圍進(jìn)行矢量化；根據(jù)遙感影像和野外調(diào)查結(jié)果建立生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑解譯標(biāo)志；結(jié)合解譯標(biāo)志，開(kāi)展對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑進(jìn)行勾繪及屬性錄入等遙感解譯工作；通過(guò)解譯結(jié)果和防治責(zé)任范圍的空間疊加分析初步判斷擾動(dòng)合規(guī)性；根據(jù)擾動(dòng)合規(guī)性初步判斷結(jié)果，采用移動(dòng)采集設(shè)備開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)狀況現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核工作，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核結(jié)果，對(duì)遙感監(jiān)管成果進(jìn)行修正和完善。最后是開(kāi)展報(bào)告編寫(xiě)、監(jiān)管成果整理、審核及錄入系統(tǒng)等工作。具體技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 區(qū)域監(jiān)管技術(shù)路線

1.2.3 監(jiān)管成果分析

吉木薩爾縣生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管共收集到2011—2017年吉木薩爾縣境內(nèi)各級(jí)水行政主管部門(mén)批復(fù)的、資料齊全的57個(gè)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料，項(xiàng)目類(lèi)型主要為以露天煤礦、火電工程、加工制造類(lèi)項(xiàng)目、其他小型水利工程、油氣開(kāi)采工程。根據(jù)遙感影像和野外調(diào)查結(jié)果建立不同類(lèi)型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目解譯標(biāo)志，共建立27套遙感解譯標(biāo)志，結(jié)合解譯標(biāo)志，開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑解譯，共解譯擾動(dòng)圖斑98個(gè)，通過(guò)解譯成果與防治責(zé)任范圍圖的空間疊加分析初步判斷擾動(dòng)合規(guī)性，利用水土保持監(jiān)督管理信息移動(dòng)采集系統(tǒng)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，并根據(jù)復(fù)核結(jié)果對(duì)監(jiān)管成果進(jìn)行修正。

哈密市生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管共收集到2012—2017年哈密市境內(nèi)各級(jí)水行政主管部門(mén)批復(fù)的、資料齊全的45個(gè)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料。項(xiàng)目類(lèi)型主要包括公路工程、鐵路工程、火電工程、風(fēng)電工程、輸變電工程、其他電力工程、其他小型水利工程、井采煤礦、油氣開(kāi)采工程、油氣管道工程、城市管網(wǎng)工程、房地產(chǎn)工程、其他城建工程、加工制造類(lèi)項(xiàng)目等。根據(jù)遙感影像和野外調(diào)查結(jié)果建立不同類(lèi)型生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目解譯標(biāo)志，共建立27套遙感解譯標(biāo)志，結(jié)合解譯標(biāo)志，開(kāi)展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑解譯，共解譯擾動(dòng)圖斑152個(gè)，通過(guò)解譯成果與防治責(zé)任范圍圖的空間疊加分析初步判斷擾動(dòng)合規(guī)性，利用水土保持監(jiān)督管理信息移動(dòng)采集系統(tǒng)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，并根據(jù)復(fù)核結(jié)果對(duì)監(jiān)管成果進(jìn)行修正。

2 主要經(jīng)驗(yàn)

(1)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，確保工作順利推進(jìn)。新疆水利廳高度重視此項(xiàng)工作，由水保處牽頭，水保監(jiān)測(cè)總站負(fù)責(zé)項(xiàng)目具體實(shí)施，各項(xiàng)目縣、市水利部門(mén)積極參與，為項(xiàng)目順利開(kāi)展提供了保障。

(2)在解譯擾動(dòng)圖斑時(shí)，要充分考慮項(xiàng)目區(qū)自然地貌，吉木薩爾縣、哈密市主要土地類(lèi)型為戈壁、沙漠，自然地貌與生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)區(qū)的紋理、色彩較為相似，如枯水期河流在影像上呈現(xiàn)白色條帶狀，類(lèi)似車(chē)輛碾壓過(guò)的痕跡，容易判定為擾動(dòng)，故應(yīng)對(duì)疑似生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核。

(3)在防治責(zé)任范圍矢量化過(guò)程中，針對(duì)一些特征點(diǎn)少、背景地形圖不清晰等情況，利用少許能看清的地名，通過(guò)地圖找到位置，從而間接查找特征點(diǎn)進(jìn)行防治責(zé)任范圍與影像配準(zhǔn)；對(duì)于部分只有示意圖的項(xiàng)目，如四周有相鄰項(xiàng)目，可利用相鄰項(xiàng)目的附圖中可用的特征點(diǎn)信息，間接進(jìn)行影像配準(zhǔn)。通過(guò)多種方式，提高防治責(zé)任范圍圖矢量化質(zhì)量和效率。

3 存在問(wèn)題及建議

(1)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料管理仍有待加強(qiáng)。部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案審批后未報(bào)送至當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T(mén)存檔，并且存檔的部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料不完整，存在不同程度的缺失，并且大部分資料是紙質(zhì)的，不易保存、查詢(xún)，以上問(wèn)題對(duì)水土保持方案資料收集、整理造成極大困難，增加了外業(yè)調(diào)查、復(fù)核工作量，降低了工作效率，并在一定程度上影響了最終監(jiān)管成果的質(zhì)量。建議各級(jí)水行政主管部門(mén)加強(qiáng)對(duì)水土保持方案資料的檔案管理工作，進(jìn)一步完善檔案管理機(jī)制。同時(shí)積極采用現(xiàn)代信息化手段進(jìn)行生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案等資料的管理，以便提高工作效率，動(dòng)態(tài)掌握已批復(fù)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案實(shí)施情況，為切實(shí)強(qiáng)化生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持事中事后監(jiān)管，做好對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治情況的監(jiān)督檢查提供支撐。

(2)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制不規(guī)范。一是部分生產(chǎn)項(xiàng)目水土保持方案未提供項(xiàng)目區(qū)坐標(biāo)，并且缺少準(zhǔn)確的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目位置信息，造成生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)圖斑解譯非常困難。二是部分生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案未按照相關(guān)規(guī)定規(guī)范制圖，防治責(zé)任范圍圖未提供項(xiàng)目坐標(biāo)信息，或缺少明顯的特征點(diǎn)，很難將防治責(zé)任范圍圖準(zhǔn)確校正，導(dǎo)致防治責(zé)任范圍矢量化困難，最終影響合規(guī)性初步分析成果。建議方案編制單位在編制水土保持方案時(shí)，在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目概況的章節(jié)詳細(xì)描述項(xiàng)目區(qū)的位置(包括項(xiàng)目區(qū)經(jīng)緯度和準(zhǔn)確的地址)，還應(yīng)規(guī)范制圖，在方案防治責(zé)任范圍圖中添加地理位置信息。

(3)基層技術(shù)人員缺乏，技術(shù)力量薄弱。基層水行政主管部門(mén)組織機(jī)構(gòu)不健全，人員不固定，缺乏從事水土保持信息化的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，水土保持信息化各項(xiàng)工作推進(jìn)舉步維艱。建議各級(jí)水行政主管部門(mén)加大對(duì)基層從事水土保持信息化工作人員的幫扶，通過(guò)培訓(xùn)、集中辦公、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等形式進(jìn)一步提升基層從事水土保持信息化人員的技術(shù)水平。