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遥感测绘技术保障洞庭湖水资源

2017-08-02 热度:4051 ℃

  洞庭天下水,岳阳天下楼。洞庭湖是中国第二大淡水湖,也是长江中下游地区至关重要的防洪屏障。仲夏时节,我们走访湖南省遥感中心,了解洞庭湖变化的历程以及地理国情监测在洞庭湖生态环境保护中发挥的积极作用。

  

  刻不容缓 生态保护上升为国家战略

  

  洞庭湖生态经济区地跨湘鄂两省,处于东部沿海地区和中西部地区过渡带、长江开放经济带和沿海开放经济带结合部,区位优势独特,生态功能突出,担负着保障国家粮食安全和长江流域水生态安全的重大责任。2014年4月14日,国务院批复《洞庭湖生态经济区规划》,标志着加快洞庭湖生态经济区建设,打造更加秀美富饶的大湖经济区正式上升为国家战略。

  

  与此同时,湖南省地理国情普查工作领导小组办公室同步启动洞庭湖生态经济区地理国情监测专题,选定湖南省遥感中心承担监测任务。2016年4月,国家测绘地理信息局将洞庭湖生态经济区地理国情监测列入国家级地理国情监测试点项目。

  遥感测绘技术保障洞庭湖水资源

测绘人员在洞庭湖区进行遥感影像实地勘察

  3年间,湖南省遥感中心以测绘遥感技术为支撑,整合并充分利用丰富的测绘地理信息资源和专题数据资料,开展洞庭湖生态经济区地理国情监测,基本查明了洞庭湖的湖泊萎缩、洲滩变迁、湿地保护等情况,并形成专题性监测成果,与以往监测成果进行对比和变化分析,为服务洞庭湖生态经济区建设、保护洞庭湖生态环境提供了客观资料和科学依据,为全国其他省份开展地理国情监测提供了参考和范例。

  

  百年变迁 遥感影像一目了然

  

  “要想彻底摸清洞庭湖湖泊演变的前因后果,必须追根溯源,掌握尽可能详实的历史资料数据。” 洞庭湖生态经济区地理国情监测项目负责人、湖南省遥感中心总工程师余德清告诉我们。

  

  为了查明洞庭湖早年的数据资料,项目团队来到湖南省图书馆,找到了该馆珍藏的1896 年(清光绪22年) 由德国传教士带队测绘的洞庭湖全图 。这是迄今为止能收集到的洞庭湖地区最古老的地图。

  

  “不仅如此,用于研究的材料还整合了国内外的卫星遥感、航拍数据,从1954年前苏联获取的航空像片,到1967 年以来获取的各类卫星遥感影像,能收集的都尽可能收集来了。” 余德清说。

  

  通过对洞庭湖进行连续动态的地理国情监测,湖南省遥感中心对湖泊的演变了如指掌。采访中我们了解到,洞庭湖监测主要采用遥感技术及人机交互式解译方法,同时利用这些不同时期卫星记录、航拍所得到的照片,按精细度整合湖泊的面积、水位、洲滩等元素,查明了1896年以来120年间洞庭湖主湖泊萎缩情况和1954年以来零星湖泊的萎缩情况,同时对生态经济区的河湖水域岸线、疑似污染源、水生态、国土空间开发及洪涝灾害应急等多个重要地理国情信息进行了分析比对,形成了丰富的地理国情监测成果。

  

  百年来洞庭湖变化的趋势如何?我们在湖南省遥感中心看到了部分研究成果图。

  

  “120年间,洞庭湖主湖泊面积从5146.71平方公里减少到2680.29平方公里,减幅高达47.92%。其中从1896年到1978年的82年间是湖泊面积的锐减时期,减少了2434.65平方公里。1978年到现在,湖面面积基本维持稳定。”航测遥感办公室副主任贺秋华指着对比图说。

  

  我们了解到,1954年,洞庭湖区共有零星湖泊612个,总面积1576平方公里。迄今,完全消亡的101个,存在不同程度萎缩情况的503个,没有变化的仅8个。1954年至今,洞庭湖区零星湖泊面积减小768平方公里,减幅为48.77%。

  

  “究其原因主要是因围湖造田引起的,并且近年来仍然存在围湖圈地的情况。这些监测成果得到了省政府的高度重视,在水利部门的监督下现在已经拆除到位。”余德清分析了主要原因。

  

  2003年6月,三峡水利工程的运行,在很大程度上改变了长江三口的来水来沙条件,那么对洞庭湖的洲滩演化有怎样的影响呢?遥感中心的技术人员利用1994年到2016年间120个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖多年泥沙出入资料,查明了三峡水库运行前后洞庭湖的洲滩面积变化情况。

  

  监测结果表明,洞庭湖的洲滩出露面积随水位升降而明显变化。1994年以来最大洲滩面积为2428.03平方公里,出现在1996年3月13日;最小洲滩面积为45.99平方公里,出现在1998年8月20日。

  

  除此之外,遥感中心的技术人员们还会到洞庭湖实地核查,他们不仅对卫星图上“宏观”的洞庭湖了然于心,对真实的洞庭湖“微观”短期变化亦有观察。“在遥感图上发现了违法围垸、畜禽养殖或者大片污染,我们会到实地去核查,拍下真实照片,为决策部门提供更详实有力的依据。”贺秋华说。

  

  秀美洞庭 成果应用功不可没

  

  2017年5月7日,随着一声巨响,下塞湖北闸轰然倒下,下塞湖土围内3万多亩湖洲与洞庭湖重新融为一体,标志着洞庭湖内面积最大、跨域最广的矮围正式退出历史舞台。

  

  “近年来,一些企业和个人在洞庭湖的洲滩、湿地上开挖矮围,进行圈湖捕捞、水产养殖,破坏了洞庭湖水环境生态功能。”余德清说,“这是湖南省委省政府部署实施的洞庭湖水环境综合治理五大专项行动之一。要保障这项重点工程的实施,遥感监测必不可少。”

  

  早在2014年,湖南省遥感中心就已经利用遥感技术密切监测洞庭湖湖区内非法畜禽养殖和非法围湖圈地行为,并将监测的成果及时上报各部门。开展专项行动以来,湖南省委省政府利用遥感中心提供的影像图及时拆除了多处违法围垸,使洞庭湖生态调节功能得到进一步恢复。

  

  每年6月,湖南开始进入长达3个月之久的主汛期,洞庭湖作为长江中游重要的吞吐湖泊,对防汛抗旱工作有着举足轻重的作用。2016年7月,洞庭湖区防汛形势拉响警报,洞庭湖城陵矶水位急升,于7月3日达到警戒水位。湖南省遥感中心充分发挥技术优势,立即启动洪涝灾害应急监测。

  

  7月10日,华容县新华垸发生溃垸。遥感中心马上派出无人机实时监测,于7月12日缺口合龙之际开展航摄,连夜进行了图像拼接和相关遥感解译工作。在第二天召开的省防指第三次全体成员会议上及时提供了新华垸1:2000 航摄影像及水淹面积、水淹房屋栋数与分布、水淹耕地面积与分布等主要灾损图件和数据,为救灾和灾后重建工作提供了重要依据,得到了省防指和成员单位的高度评价。

  

  让我们感到惊喜的是,湖南省遥感中心拓展思路、灵活变通,同时还设置了生态经济规划中所需的各方面监测,并根据连续监测的数据成果提出相应的解决措施,以供相关部门在决策中支撑利用。例如荆江河道变迁的监测中发现,荆江南部洪道崩岸相对严重,他们结合《洞庭湖生态经济区规划》中“引江济湖”工程,提出论证时应充分考虑松滋河的崩岸加剧情况等建议;再如针对疑似污染源的监测成果,又提出要从根本上解决洞庭湖的水环境问题,必须兼顾荆江河段的污染源治理,唯有湖南湖北两省联动才能实现。

  

  “每年我都会到洞庭湖实地去走一走。”余德清的话语中充满情感,“如今洞庭湖生态经济区上升为湖南省的战略区域,这汪湖水显得尤为举足轻重。希望我们所做的地理国情监测工作能对洞庭湖的保护提供支持。”


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