新型空间信息技术赋能净土治污攻坚战
随着近年来环境污染的加剧和各种有毒物质以及废弃污染物的增多,越来越多的城市污染物使土壤的压力已经不堪重负,土壤环境的污染大大加剧了土地资源的短缺。
我国向来重视土壤污染状况调查和防治,国务院2016年发布的《“十三五”生态环境保护规划》直接提出要制定土壤污染防治行动计划的施工图,推进联防联控和流域共治,全面实施《土壤污染防治行动计划》,提出从推进基础调查和监测网络建设工作。目前全国各地有地区已开展土壤环境信息化管理平台的建设,满足了基本环境业务的管理需求,但在土壤环境管理业务方面还存在信息化应用短板,当前结合已有信息化建设成果与新型技术,尤其是挖掘新型空间技术在土壤环境监管方面的应用,将为满足日益增长的土壤环境动态监测、决策支持、预报预警,提升土壤环境管理能力提供有力支持。
新型空间信息技术包含地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS) 和遥感技术(RS)技术,目前新型空间信息技术已在众多领域得到广泛应用,可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。
01
以推进基础调查和土壤环境监测建设需求出发
构建土壤环境管理体系
运用新型空间技术对土壤密度采样调查对重点区域的土壤污染点位置和面积进行准确识别,覆盖从地块调查到后期管理的所有业务流程,对建设用地污染地块进行全流程监管。通过对地块进行空间分布筛查,及时了解开展污染状况调查的建设用地进展状况,对土壤污染状况进行全面摸查和精准定位。
同时提供对地块的编辑功能,比如在实际调查过程中,一个土地使用权人可能有好几个地块需要进行调查,或者有“飞地”存在,对此提供地块合并和拆分功能,更加便于管理地块,方便地块信息的录入填报,提高了土壤基础数据的采集和收集效率。
02
利用遥感监测手段为土壤功能永续利用提供技术保障
建立土壤环境长效监管体系
随着遥感信息技术的发展,目前基于卫星图像的高光谱检测、处理和分析已经应用于土壤表层重金属污染区域的识别和监测,是一种高效、快速、经济的评价手段。例如,不同类型表层土壤中的单一重金属污染或组合污染、不同重金属污染程度等会引起不同的高光谱反射特征。因此利用光谱监测来识别土壤的不同污染因子、污染范围和程度,可以提高监测技术的灵敏度、准确度,快速提升土壤监测效率。
以遥感监测为基础,无人机日常巡查为辅助,对特定区域内的污染分布情况进行常态化监测,可快速发现土壤污染信息,大幅提升土壤环境监测水平。同时通过公众采集土壤污染位置信息作为公众监督手段,全方位多角度地实施环境监督。
图1微信公众号中的公众监督界面
03
“挂图作战”聚焦生态环境问题
辅助决策土壤污染防治
采用新型空间信息技术,实现“一图可查、一图比对、一图管理”。将污染源位置(包括排污企业及建筑工地、污水排污企业等)、水系(包括河流、湖泊等)以及无人机巡查影像集成到一张图,将土壤监测样点硬件设施实时传输回来的土壤数据以热力图方式展示,实时生成土壤污染空间分布图,及时掌握污染因子、污染范围、污染物分布和位置情况,对土壤污染信息进行综合分析与监管,迅速、便捷、全面掌握当前区域内污染地块调查进度和土壤污染动态信息,真正实现挂图管理。
同时将空间新型技术与大数据技术整合,利用排污许可证信息与地块信息进行叠加分析,可以预判重点监测的行业,将其作为重点筛查对象,从而快速锁定土壤污染源的类型、位置。在决策预警方面,对多种地块、多类土地分布状态直观了解,对重污染形势提前研判,应急减排措施进行快速预评估,制定优化减排方案,同时进行动态跟踪评估,及时调整管控措施。
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