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。近年來隨著新疆社會經(jīng)濟(jì)各方面快速發(fā)展，大規(guī)模的生產(chǎn)建設(shè)活動擾動地表、破壞地表植被，造成了嚴(yán)重的水土流失，對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)對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管。同時，新疆國土面積大，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)場監(jiān)督檢查，時效性差、費(fèi)時費(fèi)力，因此急需采用信息化等先進(jìn)手段開展監(jiān)管工作。近年來，水利部大力推進(jìn)水土保持信息化工作，充分運(yùn)用遙感、無人機(jī)、移動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年分別對吉木薩爾縣、哈密市開展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“天地一體化”監(jiān)管，對監(jiān)管區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目分布情況、擾動情況、合規(guī)情況及水土保持工作開展情況進(jìn)行全面調(diào)查，掌握了生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動狀況、方案實(shí)施等情況，實(shí)現(xiàn)了對吉木薩爾縣、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年工作開展情況

為推動水土保持信息化工作，根據(jù)《全國水土保持信息化工作2015—2016年實(shí)施計(jì)劃》《全國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，人為擾動強(qiáng)烈，主要集中在準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。

2018年，按照《全國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年至少在一個地級市實(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km2)開展了生產(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，北與蒙古國接壤，既是新疆通往內(nèi)地的交通要道，又是我國向西開放的橋頭堡。哈密市礦產(chǎn)資源豐富，儲量大、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 工作開展情況

1.2.1 監(jiān)管模式

新疆國土面積大(166萬km2)，但生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目相對集中連片。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，即針對某一區(qū)域的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目開展水土保持信息化監(jiān)管工作，通過對生產(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，基于遙感影像對區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的擾動狀況進(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、擾動狀況、建設(shè)情況等信息，為各級水行政主管部門開展生產(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、成果整編與審核評價。資料準(zhǔn)備工作包括收集、整理監(jiān)管區(qū)域歷年各級水行政主管部門批復(fù)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案報告書(報批稿)、報告表、批復(fù)文件、防治責(zé)任范圍圖等資料，同時收集、處理監(jiān)管區(qū)域遙感影像。對生產(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)目擾動圖斑解譯標(biāo)志；結(jié)合解譯標(biāo)志，開展對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動圖斑進(jìn)行勾繪及屬性錄入等遙感解譯工作；通過解譯結(jié)果和防治責(zé)任范圍的空間疊加分析初步判斷擾動合規(guī)性；根據(jù)擾動合規(guī)性初步判斷結(jié)果，采用移動采集設(shè)備開展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動狀況現(xiàn)場復(fù)核工作，并根據(jù)現(xiàn)場復(fù)核結(jié)果，對遙感監(jiān)管成果進(jìn)行修正和完善。最后是開展報告編寫、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)各級水行政主管部門批復(fù)的、資料齊全的57個生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料，項(xiàng)目類型主要為以露天煤礦、火電工程、加工制造類項(xiàng)目、其他小型水利工程、油氣開采工程。根據(jù)遙感影像和野外調(diào)查結(jié)果建立不同類型生產(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，開展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動圖斑解譯，共解譯擾動圖斑98個，通過解譯成果與防治責(zé)任范圍圖的空間疊加分析初步判斷擾動合規(guī)性，利用水土保持監(jiān)督管理信息移動采集系統(tǒng)開展現(xiàn)場復(fù)核，并根據(jù)復(fù)核結(jié)果對監(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)各級水行政主管部門批復(fù)的、資料齊全的45個生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案資料。項(xiàng)目類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，開展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動圖斑解譯，共解譯擾動圖斑152個，通過解譯成果與防治責(zé)任范圍圖的空間疊加分析初步判斷擾動合規(guī)性，利用水土保持監(jiān)督管理信息移動采集系統(tǒng)開展現(xiàn)場復(fù)核，并根據(jù)復(fù)核結(jié)果對監(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)測總站負(fù)責(zé)項(xiàng)目具體實(shí)施，各項(xiàng)目縣、市水利部門積極參與，為項(xiàng)目順利開展提供了保障。

(2)在解譯擾動圖斑時，要充分考慮項(xiàng)目區(qū)自然地貌，吉木薩爾縣、哈密市主要土地類型為戈壁、沙漠，自然地貌與生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動區(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，類似車輛碾壓過的痕跡，容易判定為擾動，故應(yīng)對疑似生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動加強(qiáng)現(xiàn)場復(fù)核。

(3)在防治責(zé)任范圍矢量化過程中，針對一些特征點(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送至當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T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，以上問題對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。建議各級水行政主管部門加強(qiáng)對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，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?；鶎铀姓鞴懿块T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。建議各級水行政主管部門加大對基層從事水土保持信息化工作人員的幫扶，通過培訓(xùn)、集中辦公、現(xiàn)場指導(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。