河长制信息管理系统高分遥感应用

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摘要：遥感技术在环境监测、应急管理等领域有着独特的应用优势。引入遥感技术，可以发展和完善河长制。市级河长制信息管理体系包括六个子体系，即河长制责任体系、河湖档案体系、信息采集及监控体系、上报响应与反馈体系、考核体系、信息共享体系。遥感技术可以为河长提供多种信息数据，如水系基础地理信息、污染源信息、水利工程信息、违法侵占水体信息、流域内生态环境和水土保持信息。本文总结了河长制在信息获取与动态监控方面的需求，深入分析遥感技术在市级河长制信息管理体系中所扮演的角色和承担的作用，为河长制的发展和完善、河长的决策和管理提供有效支持。

关键词：河长制；信息管理体系；遥感

河长制是保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态的有效制度，有助于构建责任明确、协调有序、监管严格、保护有力的河湖管理保护机制，切实维护河湖健康生命，最终实现河湖功能的永续利用。自河长制作为一项制度在全国范围内确立后，大量研究围绕河长制的顶层设计、制度完善、体系管理和信息化建设等方面开展。黄爱宝［1］认为，我国政府首创并在全国多地陆续推广的河长制在不同程度上具有权利、法律和道德三种典型制度形态的某些特征。基于河长制管理信息系统建设现状，加强需求分析、做好顶层设计、完善沟通协调是河长制信息管理系统建设和应用的关键。高分水利遥感应用示范系统可以共享河湖地理坐标、水体质量、岸线情况，非法排污、非法侵占水域岸线，水功能区管理监督、入河湖排污口监管等遥感监测数据信息。程乾等［2］利用高分1号卫星的悬浮泥沙浓度的遥感反演模型，反演了杭州湾河口跨海大桥水域悬浮泥沙浓度。彭保发等［3］基于GF-1号影像数据对洞庭湖主要水质标准指标开展遥感监测，为高分遥感影像数据在水体监测中的应用研究提供了重要参考。

1市级河长制信息管理体系

在推广和实践的过程中，市级河长制遭遇较多问题。具体表现为：跨行政区域的流域存在利益诉求的差异，可能造成责任推诿，协同治水困难；缺乏公众知情理解、广泛参与的社会治水氛围；缺乏成熟治水理论和先进治水手段作为支撑。针对存在的问题，下面从六个方面进行分析，以建设和完善市级河长制信息管理体系。

1.1河长制责任体系

根据相关政策的规定和要求，应明确包括河长牵头河湖管理和保护、跨行政区域协调联防、考核河长工作绩效和强化激励问责在内的域内各级河长职责，要求市级河长每半年巡河不少于1次；县级河长每季度巡河不少于1次；乡级河长每月巡河不少于1次；村级河长开展日常性巡河。同时，结合河道的等级性质，由各县区对辖区内河湖实行属地管理。

1.2河（湖）档案体系

围绕河长制工作六大任务，调研分析域内自然条件、社会经济发展与产业布局，按照“一河一策”要求，建立分级河湖基础档案体系，归档河流基本信息档案库。信息分类目录如下：河道左右岸线及相应河长责任制信息；水文站点监测水情信息；境内水功能区水质监测信息；水污染监控分布（取水点、排污口、治污工程）信息；水利工程（水库、堤防、涵闸）信息；沿河两岸人工设施（耕地、养殖、工业生产）信息；空间基础（一张图、遥感影像）信息；河湖综合整治（监测体系、污染治理）档案信息。

1.3信息采集与监控体系

基于河长制的信息采集与监控体系，要有别于传统情况下仅由政府水利部门和生态环境部门主要负责且各自为战的运行管理机制，取而代之的是构建天空地一体化的智慧治水监控体系，主要包括：监控河道水位流量的生态用水流量信息采集；入河排污口水质监测信息采集及污水处理企业达标排放的监管；重要供水水库、河湖的水质取样监测和基于遥感手段反演水质情况的双管齐下监测模式；建设覆盖水源地保护区域、重要水利工程、排污口的视频联网监控；基层河长日常巡查情况上报；充分发挥传统媒体和互联网、自媒体的舆情优势，鼓励公众参与，随时随地利用移动终端上报数据；开展高分遥感、无人机航拍、水文船等点线面结合的全方位信息采集。

1.4上报、响应与反馈体系

依据河长制责任体系的划分层级，构建从基层河长到总河长的逐级上报与反馈体系，确保下情能够上达，兼顾事件经营过程中风险事件预警和响应、突发事件越级上报功能。当有污染问题发生时，可借助行动手机终端实时上传问题发生地的空间位置信息和污染源属性信息的取证照片，信息平台通过处理汇总和响应分析，将结果分发给责任河长和相关接收部门做出决策。

1.5考核体系

河长制作为一种新兴的水环境行政治理模式，存在过分依赖河长行政地位、重视人治而非法治的现象，容易造成决策的随意性和行为后果的不确定性。为了解决河长考核与问责机制不健全、治理绩效难以评价、责任难以落实等现实问题，当前需要探索出一种能够满足水环境治理长效机制要求的河长制考核评价体系：法律层面，推进河长制治理成功经验的法治化，水利、生态环境部门会同公安、司法部门，加大水污染执法力度，面向大众推广公益诉讼制度；行政层面，强调经济环境的协调同步发展，从政府、市场、社会的不同角度出发，使考核主体多元化，同时丰富考核指标体系，注重信息沟通、市场引导和公众认可等非传统指标的考核；社会层面，引导公众广泛参与，加大环境违法问题的曝光力度，充分利用媒体宣传优势，提升公众环境保护意识。

1.6信息共享体系

河长制要想破除以往在面对河湖流动性、跨地域、权责模糊等问题时所出现的“九龙治水”的执行矛盾困局，同时杜绝多水利、生态环境等部门联合行动时产生的信息无法共享整合、信息孤岛和重复建设的现象，就必须在国家标准和部门条例的基础上，推进地方相关标准的精细化，建立全面覆盖的信息共享体系。要借鉴数据库信息管理的原理，依托大数据、移动智能化手段，根据管理对象和管理职责建立基本元素数据库，统一编码并管理，提高各级河长的工作效率和质量。

2遥感技术在河长制体系中的应用

2.1水域动态监管

高分二号影像数据具有较大的幅宽范围、较快的重访周期和较高的空间分辨率，这些优势都为遥感技术在水环境监管领域创造了广阔的应用空间。相对于传统的实地调查的点状监管手段，遥感技术能够从大面积范围掌握流域内水生态的实时变化状况，全面分析引起水污染的诱因，高效监控非法侵占水体行为。利用遥感技术对水域内生态环境进行动态执法监察，首先要收集域内的符合监察证据采集周期要求的卫星影像和无人机航测影像数据，经过影像预处理，制作出既保留丰富地物信息又具有高空间分辨率特征的工作底图。结合河长责任划分区域范围，落实到具体对象，责任范围内一旦发生违规建筑或违法侵占水体现象，可以借助人工解译和监督分 类方法，判读违法实体，之后携判读结果到现场核查，若发现情况属实，即可采取措施；如果不是，可再返回解译环节查找原因，完善解译方法。

2.2水质监测

成像光谱技术中，不同的地物往往具有不同的光谱特征曲线，在影像上也会有色调和亮度的差异。利用光学遥感的这个特性，结合实测光谱数据和影像数据反演，分析水质指标的特征光谱，以此定量识别所需的地物特征信息。定量分析的关键在于研究出能够精确反演所需目标的数学模型，水质遥感监测评价的主流指标包括叶绿素含量、水体透明度、悬浮物浓度等。目前，有关领域围绕上述参数指标展开研究时，常用的水质反演模型包括经验法、半经验/半分析法和分析法。经验法通过建立遥感数据与地面监测数据之间的统计关系来推算参数值；半经验/半分析法在已知的光谱特征条件下，利用最佳波段或波段组合数据与实测参数建立统计关系，估算模型参数；分析法利用遥感模型和水中各组分的吸收系数与后向散射系数关系模型，反演模型参数。

2.3水土保持

控制水土流失是水域内生态环境保护的重点之一，也是关系到流域内社会经济发展和库区安全的主要任务之一。加强水域内水土保持现状的考核与分析，可以有效减少水土流失，为水域内安全优质生存环境打下良好基础。以GF-2号全色多光谱影像融合数据为基础，配合以水土保持为目的的野外调查，可以建立以水域沿岸植被覆盖度、土地利用现状分类、土壤侵蚀类型和强度为代表的人工解译和判读标志，搜集流域内已有的基础地理信息数据，结合栅格计算得到的区域坡度图进行叠加分析，最终对水土保持现状进行评价，考核流域综合治理和生态修复的绩效水平，并对水土流失发展趋势做出科学预测。

3结论

长远来看，要想全面深入地推进水环境改善工作，由“河长治”向“河长制”升级转变，依然任重道远。一方面，要继续坚持建设和完善“六个体系”，即责任体系、档案管理体系、信息采集与监控体系、上报响应和反馈体系、绩效考核体系和信息共享体系；另一方面，要为河长制注入遥感监测、智慧河长、大数据分析等新鲜元素，积极探索新技术解决老问题的方法，实践高科技接地气的经验。最终，要长效构建跨流域河流的区域协作机制、上下游联动机制和水污染事件应急联动执法机制，地方财政关于水环境生态补偿办法的流域生态补偿机制，市级河湖管理保护规章制度和河湖生态健康技术标准的绩效评价机制。

参考文献：

［1］黄爱宝.“河长制”：制度形态与创新趋向［J］.学海，2015（4）：141-147.

［2］程乾，刘波，李婷，等.基于高分1号杭州湾河口悬浮泥沙浓度遥感反演模型构建及应用［J］.海洋环境科学，2015（4）：558-563.

［3］彭保发，陈哲夫，李建辉，等.基于GF-1影像的洞庭湖区水体水质遥感监测［J］.地理研究，2018（9）：1683-1691.

作者：郭鼎 单位：河南工业职业技术学院