基于無人機安全天網工程的河湖安全保護研究

馮登超,丁巖曉,齊霞,文雯,何山

1.山東警察學院

2.航天神舟飛行器有限公司

3.廣東省法制教育所

4.四川省公安廳

5.華東理工大學

本文闡述河湖安全保護的緊迫性、無人機安全天網工程的理論基礎和主體架構，結合河湖安全保護任務，提出基于無人機安全天網工程的河湖安全保護體系，希望賦能警務實戰。

江河湖泊是水資源的重要載體，是生態系統的重要組成部分，是經濟、社會發展的基礎支撐。但是，過度開發水資源、破壞水生態的事件頻發，降低了再生水利用率，影響了國民經濟發展，甚至會導致嚴重的生態環境問題。水資源過度開發容易導致山區和平原中的徑流減少，引起水資源供需嚴重失衡。地下水枯竭會直接威脅當地居民的安全用水儲備，引起嚴重的地面沉降、海水入侵等現象。河道枯竭，它將失去地下水補給、輸沙、排鹽等功能，造成河口泥沙淤積、鹽分積累，河口自然生態被破壞，自然環境出現土地退化、濕地萎縮、河湖生物大量滅絕等生態問題，如圖1所示。

圖1 河湖生態遭受破壞的圖片。

隨著水資源短缺以及水資源被加劇污染,水安全問題已經引起國際社會的廣泛關注。河湖安全保護是保障國家水安全、河湖生態平衡的重要手段。

無人機安全天網工程

當前，我國無人機技術迅猛發展，無人機在入河排污口排查、水質監測、水土保持監測、水域巡查、非法占用河道監視、非法采砂監視、應急救援、汛期河湖監測、受災區域監視等領域廣泛應用。

我國是無人機制造和應用大國，高度重視低空安全研究，開展了可視化低空安全預警航圖研究、無人機低空監視預警系統架構設計、低空飛行器交通管理平臺設計、低空應急管理、無人機反制系統監管、低空異構網絡性能分析、無人機集群威脅與警務應對策略研究、基于深度卷積神經網絡的低空目標檢測、數字化低空監管平臺設計等大量低空安全前瞻性研究工作。

為了貫徹落實有關戰略，我國學者開展了基于低空安全天網工程的跨學科綜合性研究，涉及低空安全天網工程建設需求分析，核心技術體系構建，原型試驗場建設，應用場景示范，人才培養、驗收與考核體系構建等內容。

無人機安全天網工程是保障無人機在低空空域安全作業、促進低空經濟健康發展的安全應用體系。它秉承科技服務生產力、管理整合生產力的設計理念，充分借鑒國內外低空安全領域的相關研究成果，采用低空安全天網工程的總體架構，結合當前無人機的主要應用場景，為加速推動無人機產業成為低空經濟發展的新引擎提供安全保障。無人機安全天網工程總體架構詳見圖2。

圖2 無人機安全天網工程架構圖。

基于低空安全天網工程架構的無人機安全天網工程構建有望賦能警務實戰，有效提升無人機在低空空域飛行的安全性和科學管理能力，對豐富完善河湖監管手段，提升河湖監管能力，促進河湖安全保護管理逐步向數字化、智慧化和精細化方向發展具有積極的作用。

河湖安全保護的重點任務

在生態環境保護中，新的綜合治理體系構建需要統籌考慮水環境、水生態、水資源、水安全、水文化和岸線等要素之間的有機聯系。本節根據我國出臺的河湖保護制度和相關河湖保護文獻，對當前河湖安全保護的重點任務進行簡要分析。

河湖安全保護的重點任務包括防洪安全保障、水資源生態保護、河道采砂秩序維護、重點水利工程安全保護和水行政執法安全保障。

防洪安全保障包括重點河段、敏感水域巡查，危及人身安全的涉水行為處置，非法侵占河湖水域、非法占用河湖岸線、危害大壩及其附屬設施、非法侵占河道、違法修建跨河臨河建筑物、堆放行洪阻礙物的行為治理等任務。

水資源水生態保護包括非法取水，河湖區域亂占、亂采、亂堆、亂建，人為造成的水土流失危害，地下工程建設對地下水造成重大影響，非法圍墾河湖，破壞水文監測設備、破壞引用水源、危害河湖野生動物的行為處置等任務。

河道采砂秩序維護包括未經批準擅自采砂，禁采區、禁采期采砂，超范圍、超深度、超期限、超許可量等未按許可要求采砂行為治理等任務。

重點水利工程安全保護包括重點水利工程安全監督與執法巡邏，突發事件與反恐預案制定，重要部位日常維護與巡查，治安保衛與反恐制度、措施制定等任務。

水行政執法安全保障包括涉水法律法規制定、水事執法秩序維護、阻礙執法和暴力抗法行為處置等任務。

河湖安全保護體系

人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然、順應自然、保護自然。生態文明建設是關系中華民族永續發展的千年大計，人類必須站在人與自然和諧共生的高度來謀劃經濟與社會的發展。河湖安全保護是生態文明建設的重要內容。水行政主管部門、流域管理機構與公安部門協作，形成打擊河湖違法犯罪的合力，是提升河湖安全保護水平的重要舉措。

為了加強河湖水域的安全保護，防范化解涉水重大風險隱患，河湖安全保護主管部門應構建立體化、智能化、法治化、專業化河湖安全保護治理工作新格局。

基于無人機安全天網工程的河湖安全保護體系主要包括河湖區域立體化防護措施、大數據分析、河湖保護協作機制、警務聯動機制以及宣傳引導等內容。

河湖區域立體化防護措施

河湖區域立體化防護系統措施無人機空中巡查、河湖周界視頻監視、河湖聯勤巡邏。

無人機空中巡查包括河湖重點敏感區域常態化巡查、重點區域非法采砂巡查、河湖非法捕撈及非法狩獵隨機巡查、水運非法走私監視、河湖安全保護執法現場取證、非法排污巡查、重點水利工程執法巡查等任務。無人機具有機動性高、飛行速度快、偵察監視范圍廣、巡查效率高等優勢，實現了河湖安全保護手段從平面巡查向空中立體巡查的轉變，有效解決了河湖周邊區域地形復雜、交通不便、視線遮擋等因素帶來的巡查難的問題，有助于形成河湖安全保護的巡查合力，減少監管盲區和隱患，提高河湖區域的生態資源保護能力和涉水事件預警能力。

河湖周界視頻監視包括河湖周邊監視、沿河湖岸線的道路監視、河湖周邊商戶及居民監視。為完成河湖周界視頻監視任務，相關單位要結合智能泛在感知網，采用移動無線通信網絡、智能移動終端APP和視頻圖像特征提取算法，構建多源視頻圖像共享平臺，實現海量視頻信息的快速檢索，提升巡查效率。

河湖聯勤巡邏包括水面人工巡查、無人艇水面巡邏、河湖岸線聯合巡查、水下機器人水下沙坑巡查等任務。在河湖聯勤巡邏工作中，生態環境、水務、農業農村、水利、漁業、市場監管等部門應加強聯動配合，健全信息共享、聯合執法等機制，營造齊抓共管、共治共享的河湖安全保護氛圍。

河湖安全保護大數據分析

圖3 無人機在空中排查入河排污口。

河湖安全保護大數據分析包括河湖安全保護多源數據流、業務流和管理流的綜合數據分析。大數據分析須要規范河湖安全保護的多源信息數據采集和錄入方法，結合已有的河湖長制平臺數據，加強河湖保護系統中各種數據間的互通共融，調用河湖區域三維地圖數據、河湖保護基礎數據、歷史監測數據以及實時采集的多源分布式視頻圖像，對河湖安全保護數據流、業務流、管理流進行綜合分析，構造一個覆蓋廣泛、實時更新、智能決策、無縫共享的大數據融合系統，同時，基于信息流研判河湖安全風險，實現人、事、物、地、組織等河湖安全保護基本要素信息的互通共享。

河湖保護協作機制

水行政主管部門、流域管理機構與公安部門應密切協作，完善交流、會商工作機制。信息、情報之間需要互聯互通，為河湖安全保護提供支持。水行政主管部門和流域管理機構需要及時將涉嫌犯罪的涉水案件移送公安機關，并配合公安機關開展取證、監測和鑒定等工作。在巡查中，公安機關發現水事違法行為，需要及時向水行政管理部門和流域管理機構通報違法行為，以便水行政管理部門和流域管理機構及時評估河湖安全風險。河湖安全保護需要嚴防、嚴管、嚴查失職瀆職和充當保護傘的行為，維護河湖安全保護的執法秩序。

警務聯動機制

警務聯動機制包括多警種聯動、警保聯控以及警民聯防。在河湖保護工作中，公安機關應建立跨領域、跨部門綜合執法聯動機制，結合多警種聯動巡查，發揮河湖保護區域保安隊伍和周邊居民的數量優勢、信息渠道優勢，聯合地方保安人員和當地居民共同開展河湖安全保護常態化人工巡查，最大限度形成河湖安全保護合力。

宣傳引導

宣傳引導應加強河湖保護普法宣傳，提升群眾的河湖安全保護意識。公安機關應完善涉水輿情處置機制，保障輿情處置的時效性，定期或及時發布河湖安全保護新聞，搭建溺水失蹤人員查詢平臺，及時受理群眾提出的失蹤人員查詢，建立矛盾糾紛調解機制，及時排查、化解各類涉水事件風險，解決矛盾，建立河湖違法犯罪線索舉報渠道，讓群眾報警更便捷、更安全，營造良好的河湖安全保護氛圍。在涉水輿情處置中，公安機關需要高度重視各類輿情、民意，與互聯網監視中心、網絡信息安全通報中心聯動，實現整體感知、動態監控，及時化解網絡輿情安全風險，增強人民群眾的獲得感、安全感。

此外，河湖安全保護需要開展專業應用人才培養和專業骨干力量教育培訓，加強人員的專業知識培養、職業技能培養、思維培訓、自信心培訓、科學價值觀培訓，提升隊伍的整體政治素養、職業技能和安全保密意識，確保河湖安全保護人才隊伍高質量發展。

結論

美麗河湖保護與建設是推進生態文明建設的重要實踐，事關人民群眾福祉和中華民族長遠發展。人水和諧是河湖安全保護的根本目的。本文提出的河湖安全保護體系，對提升河湖安全保護的工作效率，促進美麗河湖建設具有積極的作用。