Future Development Direction of the Restoration of Mountains,Rivers,Forests,Farmlands,Lakes,and Grasslands and the Faced Problems

In this paper,the definition,connotation,and internal relationship of mountains,rivers,forests,farmlands,lakes,and grasslands in China are elaborated,and the current situation of ecological restoration projects for mountains,rivers,forests,farmlands,lakes,and grasslands was introduced.Moreover,the problems that have arisen in the specific implementation process of pilot projects were analyzed,such as unclear target positioning,inaccurate analysis of ecological problems,insufficient engineering design systematicness,weak operability of evaluation standards,and weak coordination in engineering management.The development direction and major needs for the protection and restoration of mountains,rivers,forests,farmlands,lakes,and grasslands in the future have been proposed from four aspects:theoretical research,engineering design,effect evaluation,and monitoring and supervision.

基于深度学习的河湖岸线“四乱”智能识别技术研究

为进一步提高河湖岸线“四乱”识别效率和精度,首先,建立了海量样本的空天地河湖岸线“四乱”识别库;其次,基于深度学习目标识别理论,采用以“YOLOv5”为代表的“one-stage”模型架构构建了多源多时相河湖岸线“四乱”行为智能识别模型;最后,采用分布式架构训练模型对该模型超参数进行调整优化。选取长江(武汉段)和汉江作为研究区域,利用该模型与SVM,Faster_RCNN,Mask_RCNN,SSD,Center_Net模型进行对比验证。结果表明:该智能模型识别河湖岸线“四乱”的平均精度(mAP_0.5)达70.4%,准确度较高;相比SVM、Faster_RCNN、Mask_RCNN模型,该模型识别效率提升约25%。研究成果可为数字孪生流域建设、河湖岸线智慧化监管提供参考。

广东省典型河湖库健康问题与对策分析

以广东省2021年河湖健康评价工作为基础,总结全省首批典型河湖库对象包括50条河流、23个湖泊、11宗水库的健康评价结果,从“盆”“水”、生物和社会服务功能4个方面分析了典型河湖库的健康问题及问题成因,并针对存在问题提出治理对策,可为广东省河湖库问题精准施策和管理保护提供参考。

遥感监测技术在江西省重点河湖库“清四乱”中的应用研究

为及时排查与整改处置影响河湖库面貌及功能发挥的乱占、乱采、乱堆、乱建问题,探索利用遥感监测手段开展定期监测,充分发挥卫星遥感影像高时间分辨率和高空间分辨率的优势,为河湖库“四乱”问题高频度遥感监测提供数据保障。结合江西省重点河湖库遥感监测实施案例,通过构建遥感解译标志、生成“四乱”问题疑似图斑数据库、采用无人机辅助实地核实等技术手段开展遥感监测,对监测成果进行科学分析,为河湖管理及行政执法提供科学依据和决策支持。

卫星遥感在河湖岸线保护与利用监测中的应用

主要结合当前河湖长制与推进“四乱”问题治理常态化、规范化管理需求,通过套合河湖岸线规划数据,利用高分辨率卫星遥感影像数据,在制定河湖“乱占、乱堆、乱采和乱建”遥感解译分类标准基础上,以人机交互的方式提取疑似河湖“四乱”问题,并辅助外业核查,研制了一套利用卫星遥感技术开展河湖岸线保护与开发利用的技术路线与方法。研究结果表明:借助卫星遥感技术,可实现对河湖“四乱”问题的大范围、多频次、精准化监测,为河湖管护与河湖“四乱”问题治理提供一套完整、科学、可靠的解决方案。

河湖“四乱”台账动态时空管理系统研究与实现

为解决河湖“四乱”监管业务中对象底数不清、台账不明、变化无法及时掌握等问题,综合利用时空数据引擎、WebGIS、M/S两端无感同步采集以及数据可视化等技术,研究构建河湖“四乱”台账动态时空管理系统,实现“四乱”问题发现、现场核查、整改跟踪和销号管理的全过程信息化管理与应用。该系统能够有效支撑“查、认、改、销”四个阶段的业务工作,为推进“清四乱”常态化、规范化提供有力支持。

沂蒙山区域山水林田湖草沙生态保护修复研究和效益分析

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程是贯彻绿色发展理念的有力举措,也是生态文明建设的必然要求。沂蒙山区域山水林田湖草沙生态保护修复从生态系统整体性和流域系统性出发,识别了区域主要生态问题,构建了“一河三区八单元”的生态修复总体格局,提出了从矿山修复与水源涵养、流域治理与湿地修复、森林提质与生物多样性保护、土地整治与水土流失治理以及生态保护和修复等方面入手实施生态环境修复,并分析了生态修复效益,形成了山水工程与山水城相依共生的“沂蒙模式”,为沂蒙山区域山水林田湖草沙一体化保护和修复工程提供了决策依据,同时也为其他区域类似生态修复工程提供了借鉴。

无人机航测定量分析河湖监管问题的应用

江河湖泊监管过程中,受限于监管人员的手段,通常难以定量分析河道管理范围内的违法行为,直接影响对违法行为严重程度的判断和处罚措施的选择。以全面推行河湖长制从“有名有责”到“有能有效”以实现清四乱常态化、规范化为主线,以某船厂典型乱堆问题为实例,利用无人机采集平面和高程数据,辅以TERRA、CASS等软件处理航测数据,计算得出四乱问题填方量,为监管人员提供可靠的执法依据。通过无人机航测技术的应用,江河湖泊监管中问题定量分析得以实现,将无人机航测技术应用到江河湖泊监管中是十分必要的。

安徽省河湖“清四乱”常态化规范化工作实践和思考

2018年7月,水利部在全国部署开展河湖“清四乱”专项行动,安徽省从河流整体性和流域系统性出发,强化体制机制法治管理,纵深推进河湖“清四乱”常态化规范化,历经五年实践探索,河湖“清四乱”工作取得重大成效。本文在深度剖析“清四乱”工作难点的基础上,总结安徽省河湖“清四乱”工作实践经验,结合实际有针对性地提出对策建议,以期为“清四乱”规范化常态化工作提供参考。

河湖问题整改成效评价研究

为强化河湖长制,推进河湖问题整改,借鉴审计、生态环保等领域经验,围绕河湖问题整改落实情况、河湖问题整改完成情况和河湖问题整改时效情况三个方面,构建了河湖问题整改评价指标体系和评价模型,并将其应用到B省2020年河湖问题整改成效评价中。结果显示,该省河长办应进一步规范河湖问题申请延期整改流程,提高河湖问题整改时效。研究结果可为河湖管理和河湖长制绩效考核评价提供参考。

Mask R-CNN和无人机遥感在黄河“四乱”问题调查中的应用

黄河“四乱”问题排查和整治是保障黄河流域高质量发展的重要环节。为了提高“四乱”问题调查工作的效率和准确性,本文采用一种基于Mask R-CNN和无人机遥感的调查方法,可以有效区分“四乱”目标及其干扰物。首先采用无人机航摄系统获取目标区域的正射影像;然后构建属于“乱建”问题的养殖大棚样本库;最后采用Mask R-CNN模型进行对象检测。试验结果表明,采用方法对养殖大棚目标检测的准确率可以达0.93,且能大幅提高调查效率。

阿拉尔市国土空间生态问题系统诊断与生态修复分区研究

国土空间生态问题系统诊断和生态修复分区的划定,不仅可以帮助山水林田湖草沙的发展,还对治理国土空间环境有着非常重要的意义.本文在分析阿拉尔市国土空间现状特征的基础上,选取7个指标综合考察阿拉尔山水林田湖草沙的生态问题,结合生态修复指数,利用模型和图形叠加划定了阿拉尔国土空间生态修复分区.研究表明:(1)在生态问题系统诊断方面,矿山开采环境遭到破坏、土地荒漠化和盐渍化加剧、水土流失情况严重、水污染主要受到农业生产影响,降水资源不足、植被退化和生物多样性单一;(2)2020年阿拉尔市生态修复指数平均值为0.57,各团场连队生态修复指数在0.13-0.89之间,有73个连队生态修复指数大于0.6;(3)阿拉尔国土空间生态修复分区分为核心区、关键区、缓冲区、重点整治区.通过生态修复分区划定,以期为沙漠绿洲城市-阿拉尔市生态建设提供理论基础和数据依据.

复苏河湖生态环境实施路径探讨——以白洋淀为例

水是生命之源、民生之需、生态之本,解决水生态环境问题,推动水利高质量发展、满足人民对美好生活的向往成为新阶段的首要问题。分析了白洋淀生态环境问题,有针对性地提出了修复路径与方法,为维护河湖健康生命、实现河湖功能永续利用提供了技术依据。

云南省美丽河湖建设及申报评定中的认识和思考

2020年云南省开展了美丽河湖的申报与评定,并计划用3~5a时间将全省每一条河湖水库都变成风景。作为申报与评定的第一年,尽管省水利厅牵头制定了评定指南和标准,但在申报和评选时出现了各种困难与问题。在分析云南省美丽河湖建设及申报重要意义、目的以及思路的基础上,详细的说明了美丽河湖的申报、评定的具体流程和要求,同时分享了申报中培训、抽检以及回头看-交叉检查等具有重大意义的经验,提出了美丽河湖申报评定中存在的问题与不足,并提出了思考和建议。

三峡工程运行后泥沙问题与江湖关系变化

泥沙问题是影响三峡工程调度运行和寿命的关键因素之一,在工程论证、规划、设计、施工和运行过程中,利用多种研究手段对三峡工程泥沙问题进行了广泛深入的研究,取得了重要研究成果。采用三峡水库蓄水以来的实测资料进行分析,检验以往泥沙研究成果的合理性与可靠性。分析结果表明:三峡工程经10 a的运行,泥沙问题基本态势良好,局部问题经认真应对,处于已控或可控之中。但随着时间的推移,这些泥沙问题有可能积累、发展和转化,仍应继续高度重视。针对三峡工程运行后长江中下游江湖关系的变化进行了分析,指出:三峡工程运行后坝下游河道产生强烈的、大范围的冲刷;洞庭湖和鄱阳湖的湖口水位下降,对2湖分流分沙等产生了一定的影响;出现了枯水期2湖水资源供需矛盾尖锐等问题;通过洞庭湖和鄱阳湖的湖口建闸等措施对解决所存在的问题是有效和可行的。

山水林田湖草生态问题系统诊断与保护修复综合分区研究——以陕西省为例

山水林田湖草生态保护修复分区的划定,是科学合理的分区域提出生态保护修复方案的基础。但是,目前生态保护修复分区的划定,对于生态系统问题诊断的综合性考虑不足,未能很好的体现山水林田湖草生命共同体的理念。因此,选取了8个指标综合考察了陕西省的山水林田湖草生态系统问题,并以小流域为基本单元,划定了陕西省山水林田湖草生态保护修复综合分区。研究表明:(1)2015年陕西省生态修复指数平均值为0.39(该值越小表明山水林田湖草人的综合问题越严重),各流域生态修复指数在0.23-0.60之间。总体来看,陕西省生态修复指数的空间分异较为明显,呈现自南向北逐渐递减的格局。(2)划分了8个生态保护修复分区,包括陕南秦岭东部地区、关中平原中部的城镇地区、汉江河谷盆地、陕北黄土高原中南部地区、陕南秦岭山区、陕北黄土高原北部地区、关中平原地区和陕南大巴山地区。在生态系统问题综合诊断方面,水土流失、植被退化、降水资源不足是陕北黄土高原地区主要生态问题;南部秦巴山区的生态系统则易受到极端降水和土壤侵蚀的影响;关中平原主要存在林草植被退化、矿产资源开采强度大和水土流失等生态问题。

湖南省水安全问题研究

论文通过分析主汛期产水量与河湖库容积的关系以及水资源量的供需关系,对湖南省水安全水平作了大概的评价,结果表明:主汛期产水量与河湖库容积严重失调;水资源量供需缺口增大。而多年的水土流失和社会经济的快速发展是导致水安全水平明显下降的主要原因。为此,提出了全方位展开水土保持生态环境建设,大力挖掘水利工程防洪灌溉潜力,加大洞庭湖的综合治理力度,积极开发避洪耐旱型生态农业,改善江湖水环境质量,以强化水的安全保障作用。

辽宁省典型河湖(库)健康评价研究

以浑太流域为重点,选取了"5河、4库、1湖"作为评价范围,结合辽宁省河湖(库)现状与特点,对水利部全国重要河湖健康评估指标进行优化,构建了辽宁省典型河湖(库)健康评价指标体系,以水文水资源、水质、物理结构、水生物及社会服务功能调查监测数据为基础,依据评价方法与标准,开展了辽宁省典型河湖(库)健康评价。结果显示:社河为健康,浑河、太子河、海城河、牤牛河均为亚健康;大伙房水库、棋盘山水库均为健康,葠窝水库、石佛寺水库为亚健康;卧龙湖为亚健康。根据健康评价结果,分析了河湖(库)健康存在的主要问题,提出了相应的保护对策与建议,并对评价中建立的指标体系、采用的方法与标准进行了技术问题讨论与展望。

我国湖泊治理的瓶颈问题与对策研究

在深入总结分析我国湖泊保护和治理实践存在的瓶颈问题基础上,面向推进水利高质量发展、实施国家水网重大工程、复苏河湖生态环境等新形势与新要求,研究提出我国新阶段湖泊治理与保护对策:科学推进新一轮湖泊治理规划与水生态空间管控,鉴于洪涝灾害同时是最严重的生态环境灾害,对于防洪问题突出、同流域防洪体系密切相关或涉及国家发展战略的湖泊,必须科学制定防洪总体布局与治理方案;处理好经济发展与湖泊保护的关系,调整发展思路,分类开展工农业用地空间划定,妥善衔接生态空间划定,减少排污并发挥科技创新驱动作用;加强江河湖库水系连通,着力补齐活水动力基础能力短板,“内治外引”是治标与治本相结合的有效举措;合理制订治理保护目标,保障湖泊生态需水与生物多样性;强化法制体制机制保障,构建智慧湖泊水网,监测治理方案对河湖资源与生态环境的实际影响以及对策措施的有效性,打造“以图管河”“闭环管理”的创新管控模式;在共抓保护和修复的同时,统筹推进湖泊湿地系统的治理与管理,建立跨区与部门的湖泊保护联席会议制度。此外,还建议通过水工程对河湖生态治理要素的联动调度,实现物种及其生境保护和环境影响消减,发挥水利工程的“逆胁迫作用”。例如,为解决长江流域复杂的江湖关系及水生态治理问题,可利用长江上中游水库群实现全流域生态调度,强化山水林田湖海草等各种生态要素的协同治理,实现水资源开发与湖泊湿地生态修复、生物多样性保护相协调、相促进、相融合;对于黄河下游,需发挥各地政府踊跃投资的积极性,利用北金堤滞洪区、东平湖和沿黄已建和新建的一系列“人工湖”,发挥水资源调蓄配置、水生态修复作用,甚至作为下游防洪体系的有机组成,发挥分洪滞洪作用。这些对策建议可为确保我国湖泊水系综合治理与保护落地生根,织密国家水网之“目”——加强区域河湖水系连通、打牢国家水网之“结”提供支撑。

河(湖)长制背景下贵州省河湖治理成效和思考

【目的】在贵州省全面推行河(湖)长制背景下,掌握河湖治理成效,促进河湖治理体系和治理能力现代化,持续改善河湖面貌,为开创百姓富、生态美的多彩贵州新未来提供更加坚实的生态保障。【方法】通过分析贵州省河(湖)长制工作推进情况,结合河湖现场调查,总结河湖治理的方法和经验,分析存在的问题,并提成对策和建议。【结果】贵州省河(湖)长制实施以来,不少河湖实现了从"没人管"到"有人管",从"多头管"到"统一管",从"管不住"到"管得好"的转变,河湖面貌焕然一新,水质明显改善,生态环境有效恢复。【结论】需进一步强化河长湖长履职尽责,推动河(湖)长制尽快从"有名"向"有实""有能"转变,为"十四五"贵州省河(湖)长制工作高质量发展规划提供理论参考。