近日，湖南省以遙感衛星的自主創新監測分析方法保護飲用水水源保護區成(chéng)果引人關注，通過(guò)該方法，提取飲用水水源保護區内養殖網箱結果精度可達90%以上。對(duì)飲用水水源地的保護，遙感衛星監控也因此從事(shì)後(hòu)執法取證走向(xiàng)事(shì)前檢測的保衛前線。

飲用水水源監測需求牽引

       2018年，自然資源部辦公廳印發(fā)《關于下達2018年國(guó)家地理國(guó)情監測項目生産計劃和任務書的通知》（自然資辦發(fā)〔2018〕12号），由四川測繪地理信息局牽頭，長(cháng)江經(jīng)濟帶11個省市的測繪地理信息行政主管部門、國(guó)家測繪地理信息局重慶測繪院參與，共同承擔完成(chéng)“長(cháng)江經(jīng)濟帶監測項目”。

       在2018年3月9日，國(guó)家環保部（現生态環境部）和水利部聯合印發(fā)《全國(guó)集中式飲用水水源地環境保護專項行動方案》，要求利用兩(liǎng)年時(shí)間，全面(miàn)完成(chéng)縣級及以上城市地表水型集中式飲用水水源保護區“化、立、治”三項重點任務，努力實現“保”的目标。此外，湖南省還(hái)連續發(fā)布第3号、4号、5号總河長(cháng)令，進(jìn)一步強調湖南加強飲用水水源保護。

創新監測分析方法，遙感衛星走向(xiàng)保護前線

       據了解，飲用水水源保護區環境執法空間範圍大，有的區域覆蓋幾十、上百甚至幾千平方公裡(lǐ)，而且多地處偏僻的山區或人煙稀少處，交通不便。同時(shí)，水源保護區域環境問題種(zhǒng)類多樣(yàng)，如果采用傳統地面(miàn)調查手段來确定風險源名錄及空間分布位置，工作量巨大且時(shí)效性較差，年度更新成(chéng)本更高。

       通過(guò)創新衛星遙感監測技術方法，將(jiāng)基于NDTI（歸一化渾濁）指數識别養殖網箱模型。該方法是根據養殖網箱區域内渾濁水體與周邊自然水體的光譜特征差異，對(duì)Sentinel-2遙感多光譜數據進(jìn)行研究分析，提出的一種(zhǒng)基于NDTI指數的養殖網箱識别提取模型。

    提取結果（紅色範圍是提取的養殖業網箱）／高分二号影像

       爲進(jìn)一步驗證NDTI指數提取模型的正确性與準确性，研發(fā)過(guò)程中前往庫區實地開(kāi)展野外調查，調查結果顯示，利用NDTI指數識别提取的養殖網箱與外業調查成(chéng)果基本保持一緻。項目組還(hái)利用同一時(shí)期的高分二号遙感影像數據結合外業調查對(duì)提取結果進(jìn)行驗證，發(fā)現該方法識别提取養殖網箱精度可達90%以上。

       其實，遙感衛星影像數據在監測水體污染中早有應用，隻不過(guò)以往遙感衛星影像是在水體污染後(hòu)才能(néng)分析出，爲監管部門留存污染證據，重在執法監督。陳鑄指出，對(duì)目前湖南省劃定的縣級以上163處水源保護區的水域，衛星重訪周期爲5天左右。“也就(jiù)是說，天氣條件允許的情況下，每5天就(jiù)能(néng)監測一次保護區水域是否存在網箱養殖。”這(zhè)種(zhǒng)方法相比高分二号遙感影像數據更高效快捷。

       因湖南省劃定的水源保護區達163處之多，各水源保護區環境不同、情況複雜，因此該檢測分析法對(duì)飲用水水源保護區監測養殖網箱比較具有普遍性，在全國(guó)範圍内推廣複制難度不大。

       此外，該創新可以應用到各地飲用水水源地保護區專項整治行動以及環保督察“回頭看”工作中，革新以往傳統人工巡查方法，全面(miàn)提升違法養殖網箱信息化、自動化監測水平，爲生态環境保護工作提供科學(xué)有效的技術支撐。