面对面丨周建红：加快河道勘测智能化转型，助推水利高质量发展
水利工程是国家基础设施的重要组成部分，在防洪安全、水资源合理利用、生态环境保护、推动国民经济发展等方面具有不可替代的重要作用。近期，国家政策纷纷出台，推动重大水利工程建设提速。截至目前，我国在建重大水利工程投资规模超过一万亿元，重大水利工程建设将是今年稳增长的重要方向。而水利工程从水文水质水生态监测，到河道勘测、水文预报、治水工作等方方面面都有涉及，是一项系统工程，其中河道勘测更是重大水利工程建设不可或缺的支撑和保障。
▲长江委水文局河道勘测管理处处长周建红
那么，河道勘测在水利工程建设中具体发挥着怎样的作用？以无人船测量系统、无人机测量系统、水沙要素观测系统为代表的现代空间信息技术又将怎样赋能河道勘测？近日，《定位》杂志独家采访了水利部长江水利委员会水文局（下称长江委水文局）河道勘测管理处处长周建红，邀请他来为我们答疑解惑。
河道勘测重要性不言而喻
周建红表示，河道勘测与常规测量其实大有不同。河道勘测除常规的地形空间因子测量外，还包括空水沙因子的测量，因此行业特性决定了其工作性质。目前河道勘测主要有三项工作。
首先是基本测量，它不以任何工程为目的，而是以勘测河道自然演变规律为目标，以便长江水利委员会掌握河道长期的一般变化规律。长江委水文局河道基本测量始于上世纪五十年代，这70年来进行了大量的测量工作，最终使采集的数据形成独有的系列性。值得一提的是，在全国七大流域中，长江流域是最早进行河道勘测并且数据资料最为全面的流域。“有了基础数据的支持，在建码头、建桥、建水下通道等重大工程建设中，工程会更安全，且对生命周期会有更长的预判期。”周建红说。
其次是动态测量，旨在对长江大尺度和小尺度河段的河道系统演变规律、河道冲淤、河势变化及河道水沙要素展开长期的、系统性的、有针对性的监测，为规划、防洪、航运、河道整治、水资源利用及工程建设与影响提供数据支撑与分析成果。周建红以防洪调度为例指出，为了使防洪达到最佳效果，防汛部门通常需要对来水的流量、泥沙、流速等水文要素，以及河道的断面和地形进行监测，以全面掌握河流水沙及地形的情况，从而做出科学合理的防洪调度。
最后是应急测绘，旨在为各类自然灾害和突发事件提供及时的测绘保障，为救灾科学决策、力量调配等提供了基础数据支撑。周建红举例道，一旦某地水库突发滑坡，就需要对该区域的地形空间要素及水量、水位的变化进行应急监测，从而推断出水位上涨后对水库大坝及周边环境的影响程度，以此协助有关部门做好大坝安全防护和群众紧急避险撤离工作。
“河道勘测是各种水利工程建设的基础性、前期性工作，没有它，水利工程建设就相当于盲人摸象，因此河道勘测的重要性不言而喻。”周建红说。
依托河道勘测的成果，掌握三峡库区的水位泥沙、地形断面等数据的长江三峡工程成为服务长江经济带高质量发展的坚强支撑；掌握长江水文全要素的水文部门发挥着“耳目尖兵”的作用，为防汛抗旱减灾、水资源管理和保护、水生态文明建设和经济社会发展提供可靠水文支撑；掌握长江中下游河道地形资料的河道勘测部门，为服务“安澜长江、绿色长江、和谐长江、美丽长江”建设提供基础资料支撑……“可以说，河道勘测成果已在国计民生和长江发展中发挥着不可替代的作用。”周建红说。
技术先行，生产力有保障
对于长江委水文局取得的河道勘测成果，周建红认为可归结于三个主要原因。一是国家高度重视水利工作，水利部及长江水利委员会全面部署，为加快推进河道勘测工作明确了前进方向和根本遵循；二是长江委水文局建立了一套包括技术标准、管理标准、数据标准、产品标准、质量控制标准在内的标准体系与机制，确保创建高质量成果；三是引进先进的空间信息技术手段和装备，提升了产品生产力。
“三个原因中，第三原因是最重要的，毕竟科技是第一生产力。”周建红指出，长江委水文局非常注重新技术新装备应用。从上世纪八十年代率先在国内推广应用ADCP开始，长江委水文局一直在不断试新，ADCP、无人船、多波束、测深仪、无人机等空间信息新技术新装备一应具有，河道勘测能力实现了提档升级。
“没有新技术新装备，我们不可能完成这么多大范围、高频次的项目。以五年一测的长江中下游长程水道地形测量为例，全长2000多公里，以前要花两年时间才能完成，其中数据采集至少得七八个月。现在通过无人机搭配无人船、测深仪、航测影像等手段，两个月就能完成数据采集，作业效率提升了一倍多，所以没有先进技术是不行的。”周建红说。
▲机载激光雷达在长江开展河道测量
除了引进新技术新设备外，长江委水文局也在尝试研发新型设备。基于产研合作模式，长江委水文局在软件、单波束一体化、影像雷达等软硬件的研发上不断突破自我。周建红指出，为解决信息化滞后问题，长江委水文局与武汉大学等高校合作开发了水文信息处理软件，从收集、加工、处理、检查、分析、入库等实现一条“流水线”，基本实现了信息化作业。
不光求“新”，长江委水文局也求“质”。当勘测成果提供给应用单位后，长江委水文局会定期收集应用单位的反馈意见，及时查找问题，进而发现问题，从而倒逼工作方法改进和工作效率提高。
“尽管新技术新装备提高了工作的效率和质量，但工作依然有很多的不足和短板，例如芦苇区测量困难、测沙测不准、信息一体化程度较低等。”周建红指出，缺少大型无人机、高精度机载激光雷达、自动化测沙仪器等更高级的技术装备是工作出现短板的主要问题。“然而受环境的制约，先进的设备也未必能解决所有问题。”周建红话锋一转说道，他以芦苇区测量为例，高精度机载激光雷达无法穿透茂密的芦苇区，这种情况下只能用人工测量，但人工测量效率慢，且人员安全无法保障。“因此我们的短板需要国内的高新技术企业与我们一同补齐。”周建红说。
智能化是河道勘测的核心
随着空间信息技术从信息化测绘向智能化测绘方向发展，长江委水文局的河道勘测工作在“十四五”期间将顺势而为，因势利导，加快智能化测绘转型，提升河道勘测智能化水平，用优质的河道勘测成果服务国计民生。
那么，长江委水文局如何打造河道勘测智能化？周建红给出了答案。一是长江委水文局将加强河道勘测的顶层设计，制定一套更加完善的配套机制，确保智能化手段落实到位。
二是长江委水文局将建立一套适应智能化的新标准。“以前我们测量陆上地形，高程精度要求不高，但推行智能化后，相应的高程标准就要提高。同时，测绘成果的形式也要随之发生改变。目前国家正在大力推进实景三维中国建设以及新型基础测绘建设，这就要求测绘成果从单一的线划图向二维、三维等成果转变。这些都需要新的标准来匹配智能化，否则智能化推行不了。”周建红说。
水文水利建设，河道勘测先行。周建红相信，在智能化测绘技术的驱动下，从成果生产到产出得到提升的河道勘测工作，将在新阶段水利高质量发展中发挥更大作用。
撰稿/何溪、赵梓彤 编辑/赵梓彤
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