遙感測繪技術保障洞庭湖水資源

　　洞庭天下水，岳陽天下樓。洞庭湖是中國第二大淡水湖，也是長江中下游地區至關重要的防洪屏障。仲夏時節，我們走訪湖南省遙感中心，了解洞庭湖變化的歷程以及地理國情監測在洞庭湖生態環境保護中發揮的積極作用。

　　刻不容緩 生態保護上升為國家戰略

　　洞庭湖生態經濟區地跨湘鄂兩省，處于東部沿海地區和中西部地區過渡帶、長江開放經濟帶和沿海開放經濟帶結合部，區位優勢獨特，生態功能突出，擔負著保障國家糧食安全和長江流域水生態安全的重大責任。2014年4月14日，國務院批復《洞庭湖生態經濟區規劃》，標志著加快洞庭湖生態經濟區建設，打造更加秀美富饒的大湖經濟區正式上升為國家戰略。

　　與此同時，湖南省地理國情普查工作領導小組辦公室同步啟動洞庭湖生態經濟區地理國情監測專題，選定湖南省遙感中心承擔監測任務。2016年4月，國家測繪地理信息局將洞庭湖生態經濟區地理國情監測列入國家級地理國情監測試點項目。

測繪人員在洞庭湖區進行遙感影像實地勘察

　　3年間，湖南省遙感中心以測繪遙感技術為支撐，整合并充分利用豐富的測繪地理信息資源和專題數據資料，開展洞庭湖生態經濟區地理國情監測，基本查明了洞庭湖的湖泊萎縮、洲灘變遷、濕地保護等情況，并形成專題性監測成果，與以往監測成果進行對比和變化分析，為服務洞庭湖生態經濟區建設、保護洞庭湖生態環境提供了客觀資料和科學依據，為全國其他省份開展地理國情監測提供了參考和范例。

　　百年變遷 遙感影像一目了然

　　“要想徹底摸清洞庭湖湖泊演變的前因后果，必須追根溯源，掌握盡可能詳實的歷史資料數據。” 洞庭湖生態經濟區地理國情監測項目負責人、湖南省遙感中心總工程師余德清告訴我們。

　　為了查明洞庭湖早年的數據資料，項目團隊來到湖南省圖書館，找到了該館珍藏的1896 年（清光緒22年） 由德國傳教士帶隊測繪的洞庭湖全圖 。這是迄今為止能收集到的洞庭湖地區最古老的地圖。

　　“不僅如此，用于研究的材料還整合了國內外的衛星遙感、航拍數據，從1954年前蘇聯獲取的航空像片，到1967 年以來獲取的各類衛星遙感影像，能收集的都盡可能收集來了。” 余德清說。

　　通過對洞庭湖進行連續動態的地理國情監測，湖南省遙感中心對湖泊的演變了如指掌。采訪中我們了解到，洞庭湖監測主要采用遙感技術及人機交互式解譯方法，同時利用這些不同時期衛星記錄、航拍所得到的照片，按精細度整合湖泊的面積、水位、洲灘等元素，查明了1896年以來120年間洞庭湖主湖泊萎縮情況和1954年以來零星湖泊的萎縮情況，同時對生態經濟區的河湖水域岸線、疑似污染源、水生態、國土空間開發及洪澇災害應急等多個重要地理國情信息進行了分析比對，形成了豐富的地理國情監測成果。

　　百年來洞庭湖變化的趨勢如何？我們在湖南省遙感中心看到了部分研究成果圖。

　　“120年間，洞庭湖主湖泊面積從5146.71平方公里減少到2680.29平方公里，減幅高達47.92%。其中從1896年到1978年的82年間是湖泊面積的銳減時期，減少了2434.65平方公里。1978年到現在，湖面面積基本維持穩定。”航測遙感辦公室副主任賀秋華指著對比圖說。

　　我們了解到，1954年，洞庭湖區共有零星湖泊612個，總面積1576平方公里。迄今，完全消亡的101個，存在不同程度萎縮情況的503個，沒有變化的僅8個。1954年至今，洞庭湖區零星湖泊面積減小768平方公里，減幅為48.77%。

　　“究其原因主要是因圍湖造田引起的，并且近年來仍然存在圍湖圈地的情況。這些監測成果得到了省政府的高度重視，在水利部門的監督下現在已經拆除到位。”余德清分析了主要原因。

　　2003年6月，三峽水利工程的運行，在很大程度上改變了長江三口的來水來沙條件，那么對洞庭湖的洲灘演化有怎樣的影響呢？遙感中心的技術人員利用1994年到2016年間120個時相的多平臺衛星遙感數據，結合城陵磯多年水位觀測資料、洞庭湖多年泥沙出入資料，查明了三峽水庫運行前后洞庭湖的洲灘面積變化情況。

　　監測結果表明，洞庭湖的洲灘出露面積隨水位升降而明顯變化。1994年以來最大洲灘面積為2428.03平方公里，出現在1996年3月13日；最小洲灘面積為45.99平方公里，出現在1998年8月20日。

　　除此之外，遙感中心的技術人員們還會到洞庭湖實地核查，他們不僅對衛星圖上“宏觀”的洞庭湖了然于心，對真實的洞庭湖“微觀”短期變化亦有觀察。“在遙感圖上發現了違法圍垸、畜禽養殖或者大片污染，我們會到實地去核查，拍下真實照片，為決策部門提供更詳實有力的依據。”賀秋華說。

　　秀美洞庭 成果應用功不可沒

　　2017年5月7日，隨著一聲巨響，下塞湖北閘轟然倒下，下塞湖土圍內3萬多畝湖洲與洞庭湖重新融為一體，標志著洞庭湖內面積最大、跨域最廣的矮圍正式退出歷史舞臺。

　　“近年來，一些企業和個人在洞庭湖的洲灘、濕地上開挖矮圍，進行圈湖捕撈、水產養殖，破壞了洞庭湖水環境生態功能。”余德清說，“這是湖南省委省政府部署實施的洞庭湖水環境綜合治理五大專項行動之一。要保障這項重點工程的實施，遙感監測必不可少。”

　　早在2014年，湖南省遙感中心就已經利用遙感技術密切監測洞庭湖湖區內非法畜禽養殖和非法圍湖圈地行為，并將監測的成果及時上報各部門。開展專項行動以來，湖南省委省政府利用遙感中心提供的影像圖及時拆除了多處違法圍垸，使洞庭湖生態調節功能得到進一步恢復。

　　每年6月，湖南開始進入長達3個月之久的主汛期，洞庭湖作為長江中游重要的吞吐湖泊，對防汛抗旱工作有著舉足輕重的作用。2016年7月，洞庭湖區防汛形勢拉響警報，洞庭湖城陵磯水位急升，于7月3日達到警戒水位。湖南省遙感中心充分發揮技術優勢，立即啟動洪澇災害應急監測。

　　7月10日，華容縣新華垸發生潰垸。遙感中心馬上派出無人機實時監測，于7月12日缺口合龍之際開展航攝，連夜進行了圖像拼接和相關遙感解譯工作。在第二天召開的省防指第三次全體成員會議上及時提供了新華垸1：2000 航攝影像及水淹面積、水淹房屋棟數與分布、水淹耕地面積與分布等主要災損圖件和數據，為救災和災后重建工作提供了重要依據，得到了省防指和成員單位的高度評價。

　　讓我們感到驚喜的是，湖南省遙感中心拓展思路、靈活變通，同時還設置了生態經濟規劃中所需的各方面監測，并根據連續監測的數據成果提出相應的解決措施，以供相關部門在決策中支撐利用。例如荊江河道變遷的監測中發現，荊江南部洪道崩岸相對嚴重，他們結合《洞庭湖生態經濟區規劃》中“引江濟湖”工程，提出論證時應充分考慮松滋河的崩岸加劇情況等建議；再如針對疑似污染源的監測成果，又提出要從根本上解決洞庭湖的水環境問題，必須兼顧荊江河段的污染源治理，唯有湖南湖北兩省聯動才能實現。

　　“每年我都會到洞庭湖實地去走一走。”余德清的話語中充滿情感，“如今洞庭湖生態經濟區上升為湖南省的戰略區域，這汪湖水顯得尤為舉足輕重。希望我們所做的地理國情監測工作能對洞庭湖的保護提供支持。”