編者按

2019年9月18日，習近平總書記在鄭州主持召開座談會，將黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展上升為重大國家戰(zhàn)略，為新時代黃河保護治理擘畫藍圖、錨定航向。

一年多來，河南測繪人緊緊抓住這一重大戰(zhàn)略帶來的發(fā)展機遇，推動建設“黃河大腦”，構(gòu)建時空大數(shù)據(jù)平臺，讓黃河流域生態(tài)保護更加智慧;編制相關規(guī)劃工作底圖，為黃河灘區(qū)綜合治理規(guī)劃提供地圖可視化技術支撐;構(gòu)建統(tǒng)一的黃河區(qū)域本底數(shù)據(jù)庫，為黃河綜合治理摸清底數(shù);打造沿黃區(qū)域三維立體“一張圖”，黃河生態(tài)廊道的美麗畫卷正徐徐展開……

建設“黃河大腦”讓黃河保護更智慧

“黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展，是一個復雜巨系統(tǒng)工程，而不僅僅是水沙問題，建議構(gòu)建‘黃河大腦’去服務流域保護與發(fā)展。”中國工程院院士、河南大學教授、河南省時空大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術研究院院長王家耀說。他早在2001年便開始研究數(shù)字黃河，與黃河有著不解之緣。

他解釋，“黃河大腦”首先通過“天空地海”一體的智能感知傳感器網(wǎng)絡獲取海量信息來感知黃河。“黃河流域生態(tài)環(huán)境怎么樣，植被、濕地、空氣質(zhì)量、沙漠化程度如何，都可以采用衛(wèi)星對地觀測、無人機、地面?zhèn)鞲衅鞯雀鞣N感知手段智能獲取。”他說。

掌握了各種數(shù)據(jù)，才能對整個黃河流域作出一個合乎實際的判斷和決策。王家耀院士舉例說：“黃河流域上中下游存在的問題不同，任務也就不同。比如，黃河中游水土流失嚴重，生態(tài)保護的主要任務就是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和水土流失治理;而下游生態(tài)流量偏低，濕地萎縮，主要進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級和生態(tài)修復。”

“黃河大腦”怎樣“動腦”，進行判斷和決策呢?這就需要有一個“操作系統(tǒng)”——時空大數(shù)據(jù)平臺。王家耀院士表示，要利用時空大數(shù)據(jù)平臺，聚合諸如黃河流域基礎地理空間數(shù)據(jù)、生態(tài)屏障及生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)、社會經(jīng)濟人文數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)，通過多維融合、關聯(lián)分析、數(shù)據(jù)挖掘等，對黃河流域作出更精準、全面的分析判斷，實現(xiàn)黃河流域生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測、評估、預警，流域農(nóng)作物生長態(tài)勢、礦產(chǎn)資源動態(tài)、經(jīng)濟發(fā)展趨勢監(jiān)測，黃土高原水土流失和生態(tài)修復監(jiān)測、分析與評估等。

“構(gòu)建‘黃河大腦’的目的很明確，就是為了服務黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展，起到感知、存儲、分析、判斷、決策的作用。”王家耀院士表示，“目前，我們正在收集黃河流域各時間段的衛(wèi)星影像、數(shù)字高程模型等數(shù)據(jù)，為構(gòu)建黃河流域?qū)嵕叭S平臺做準備，平臺建成后將接入時空大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)黃河流域所有數(shù)據(jù)的三維可視化表達。”

研發(fā)系統(tǒng) 打造沿黃區(qū)域三維立體“一張圖”

黃河裹挾著泥沙一路向東，經(jīng)四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西來到中原腹地河南，完成中游到下游、山地到平原的漸變。

“要按照‘一張藍圖保發(fā)展、一體共治建生態(tài)’的總體思路，強化綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理，以點帶面構(gòu)建黃河流域大生態(tài)、大保護、大治理格局，以黃河流域生態(tài)保護治理帶動全省生態(tài)文明建設。”河南省自然資源廳黨組書記劉金山表示。

治理黃河，重在保護，要在治理。河南省自然資源廳高規(guī)格編制了黃河流域(河南段)國土空間規(guī)劃，重點實施了黃河流域“百千萬”試點工程，并以第三次全國國土調(diào)查為基礎，組織開展了黃河流域生態(tài)保護涉及的行政區(qū)域分布、黃河大堤坐落、區(qū)域內(nèi)土地利用現(xiàn)狀等情況的核查，集成建立黃河流域土地、礦產(chǎn)、水流、森林、草原、濕地以及生物資源等自然資源狀況基礎數(shù)據(jù)庫和“一張底圖”，進一步摸清了黃河流域(河南段)自然資源家底。

按照河南廳部署，河南省基礎地理信息中心，依托國土空間基礎信息平臺，構(gòu)建了黃河區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展應用系統(tǒng)，支撐黃河區(qū)域的空間規(guī)劃和生態(tài)治理。“系統(tǒng)構(gòu)建了統(tǒng)一的黃河本底數(shù)據(jù)庫，為黃河綜合治理摸清了底數(shù)，能有效避免各地項目規(guī)劃和實施中的沖突，提高科學統(tǒng)籌能力。”河南省基礎地理信息中心主任付治河說。

系統(tǒng)的最大亮點是擁有表達實景的黃河河南段三維地形數(shù)據(jù)和建筑物模型數(shù)據(jù)。項目負責人李旭打開系統(tǒng)，筆者發(fā)現(xiàn)，在小浪底庫區(qū)，大壩真實場景和地形起伏都一目了然，在黃河豆腐腰地區(qū)，集成了農(nóng)房傾斜攝影數(shù)據(jù)，展現(xiàn)了建筑物實景三維，逼真還原了村莊風貌;桃花峪和花園口集成了可以呈現(xiàn)實景的點云數(shù)據(jù)，炎黃二帝雕塑各個角度都清清楚楚。

據(jù)介紹，目前黃河區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展應用系統(tǒng)已取得初步成果，完成集地形三維、0.8米分辨率衛(wèi)星影像、1∶1萬地形圖、國情普查、“三調(diào)”、永久基本農(nóng)田、濕地資源、林地、鳥類分布、自然保護地、地災、礦產(chǎn)等為一體的自然資源本底數(shù)據(jù)庫及三維立體“一張圖”建設，獲取了沿黃大堤外擴5公里范圍共11000平方公里的0.2米高清航空攝影數(shù)據(jù)，正在制作高精度數(shù)字正射影像和數(shù)字高程模型。

開拓應用 服務科學決策與生態(tài)治理

蘭考縣東壩頭黃河灣段，是九曲黃河最后一個大拐彎處，呈“U”字形，因地勢險要，素有“豆腐腰”之稱。

“準備起飛。”2020年12月26日上午9點左右，在東壩頭鎮(zhèn)的一片開闊空地上，隨著操作口令的響起，一架無人機迅速升到80米高空，四五分鐘后，成功獲取生態(tài)草場種植現(xiàn)狀，無人機隨即緩緩降落。

這是河南省基礎地理信息中心在對黃河灘區(qū)綜合整治項目進行無人機監(jiān)測。從2020年9月起，該中心每隔兩三周，就利用無人機對黃河灘區(qū)綜合治理、居民遷建、控導工程建設等重點項目，開展周期性的動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)都集成在黃河區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展應用系統(tǒng)中。通過不同時段的無人機航測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以對比發(fā)現(xiàn)項目的施工進展，直觀展現(xiàn)鄭州、開封、新鄉(xiāng)、洛陽、三門峽、沿黃大道等地重點工程進度。

據(jù)介紹，黃河區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展應用系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、項目管理、專題應用等功能，在項目開展過程中，可以為現(xiàn)狀分析、規(guī)劃落地、項目實施等業(yè)務提供數(shù)據(jù)和技術支撐。

在黃河生態(tài)治理方面，利用系統(tǒng)可劃定治理范圍，快速獲得準確的人口數(shù)量、治理成本等現(xiàn)狀信息。

項目規(guī)劃時，方案是否合理、選址占地情況如何，這些都可以通過系統(tǒng)進行預判。在系統(tǒng)里選擇項目空間位置，與規(guī)劃數(shù)據(jù)、“三調(diào)”、市縣發(fā)證采礦權(quán)、地災隱患點、自然保護區(qū)等圖層疊加，可以分析項目的選址范圍、占地情況，確認用地類型是否符合相關規(guī)劃等。在項目實施過程中，系統(tǒng)也可以輔助決策。以東壩頭村居民遷建工程為例，系統(tǒng)在查看征遷范圍、確認補償標準后，可以進行拆遷分析。

下一步，河南省基礎地理信息中心將在重點區(qū)域制作1∶2000大比例尺地形圖，建立高精度全景三維立體的數(shù)據(jù)體系，確保在東部較平坦地區(qū)依然可以看到地形的起伏變化;將黃河規(guī)劃、項目實施等相關數(shù)據(jù)集成在一張三維底圖上。系統(tǒng)完成后，擬接入政務網(wǎng)，滿足各單位應用服務需求。

黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展任重而道遠。“我們要保持歷史耐心和戰(zhàn)略定力，堅決扛穩(wěn)黃河大保護、大治理的測繪擔當。”河南省自然資源廳黨組成員，省測繪地理信息局黨委書記、局長劉濟寶說。（王敏）