“年年绿化不见森林,如果按各地上报的绿化数字计算,太行山已被密密匝匝的林木覆盖了厚厚三层”,一位热心造林绿化的专家从技术的层面来解读绿化的成果,但实际结果与此大相径庭,多年来我们的绿化数字是和“政绩”结合在一起的。 3月29日,一项名为《河北省土地沙化卫星遥感动态监测系统》的技术在石家庄通过了专家鉴定,通过这项技术,决策部门能详尽地了解各地防沙治沙、退耕还林的底数。如果这项技术得到应用推广,我省上空将多出一双“天眼”,不仅会为我省的土地沙化治理提供科学的决策依据,而且为挤出造林水分提供技术支持。
■沙尘来袭
对1999年那个昏黄的春天许多人记忆犹新,这一年在我国北方共发生了13次大范围的沙尘天气。次年5月12日,承德市丰宁满族自治县小坝子乡槽碾沟村榔头沟村民组,一个名不见经传的小村,这一天成为世人瞩目的焦点,时任国务院总理的朱基面色凝重地踏上了这片沙化严重的土地。望着漫漫沙河,朱基指出,草原过度放牧,是造成土地沙化的重要原因,当务之急是加强草原的保护和建设。
从源头上来讲,我省并不是沙尘暴的策源地,但我省坝上地区脆弱的生态环境客观上为沙尘暴的形成起到了推波助澜的作用。当漠漠黄沙席卷北京时,其中少不了河北的沙子。
坝上地区位于我国北方农牧交错区中段,是荒漠化迅速发展的地区之一,近几十年来,由于人口的增长,草原被大面积地开垦为旱作农田。没有合理的防御措施,使坝上脆弱的生态系统失去平衡,加剧了环境的恶化,带来了诸如农田土壤风蚀、草原砾质化、灌丛沙堆吹扬、固定沙丘活化等一系列问题。可利用的自然资源在不断丧失,土地生产力不断下降,多年来形成了这样一个恶性循环:越穷越开垦,越开垦越穷。同时,该地区位于北京北部,与北京水源地、空气降尘关系密切,动辄得咎。
从全省范围来看,我省的沙地属于半干旱、半湿润地带风沙活动频繁的风蚀沙化土地,全省的沙区总面积已达300万公顷,沙化土地面积达170万公顷,涉及87个县,占全省土地面积的9．1%。坝上沙区、张家口坝下河谷地带的五大沙滩、永定河中下游沙区、冀东沙区、冀西沙区、冀南沙区六大沙区风沙干旱危害严重。沙漠化治理工作也迫在眉睫。
沙尘肆虐让人警醒,人与沙之争断断续续持续了多年,国家为治沙投入了巨额资金。治沙先得了解沙的底数,在这场没有硝烟的战争中如何知己知彼?换句话说,河北省土地沙化情况如何?沙地的分布扩展情况如何?只有确切掌握沙地的活动、分布情况,才能制定出科学的治沙方案,不让国家巨额的治沙费用“打水漂”。
在2000年召开的河北省防沙治沙领导工作会议上,确定了“防沙治沙科技先行”的方案。省科技厅决定利用先进的卫星遥感技术来开发一套土地沙化监测系统,研制任务由省国土资源厅和河北省遥感中心共同承担。
该项目分别选择有代表性的我省坝上地区、丰宁满族自治县小坝子乡和永清县作为典型沙化试验区,并首次采用了高分辨率卫星数据,应用遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)三项技术对土地沙化进行监测。经过两年多的研制,一套利用多源信息对土地沙化程度变化、退耕还林还草工程的实施情况等进行快速、高精度监测的系统问世,这是国内第一套可作为省级业务化运行的土地沙化卫星遥感动态监测系统。
■技术揭秘
称这项技术为“天眼”并不为过。与以往出动大量人力物力到沙化土地上日复一日地实地测量、年复一年地统计不同,它是通过卫星高空“俯瞰”。利用这套系统,工作人员足不出户,只需轻点鼠标就可以摸清沙尘的据点和运动轨迹。
“就如同这次伊拉克战争一样,美国的军事侦察卫星覆盖了伊拉克上空,伊军的一举一动都在美军监测之下,一有调动就受到美军导弹的袭击。”河北省遥感中心一位工程技术人员这样形容这套系统。
谷延群,河北省遥感中心工程师,项目参与者之一。3月9日,在谷延群的现场演示下,记者见识了这套系统的奥妙。
以秋天为例,地面的沙子是白色的,植被是绿色的,它们都有自己不同的光谱,土地沙化的影像特征主要通过影纹结构、几何形态、色调、色彩、地形、地貌、所处的地理位置及植被覆盖情况等诸多因素表现出来。通过对不同年代的卫星图像进行对比,就可以划分出土地沙化的类型和沙化程度以及扩展情况。再经过图形处理,将各类沙化土地分别以不同颜色标注,一张沙化情况的平面图就完整地呈现在人们面前。对退耕还林还草的监测方法也与此类似,工作人员只需将还原的地表实际情况与当地规划图进行对比,地方政府此项工作的进展情况就一目了然。当然,在此之前,研究人员事先已对监测地点实际情况进行了测量和解译,建立了较为完整的遥感解译标志。
这一科技成果之所以惹人关注,不仅在于它能提供出精确的实物图像,还在于它在科学测量数据和地方上报绿化数字之间提供了一个可以比较的样本。以对丰宁县小坝子乡沙化监测结果为例,该乡1988年的沙化面积为4819．85公顷,1999年沙化面积达10858．67公顷,沙化面积增长了一倍多,同时沙漠化程度加重趋势非常明显,局部地区已经出现了类似沙漠景观的区域。对小坝子乡的退耕还林的监测结果表明,当地规划总面积为624．63公顷,验证面积563．82公顷,规划与验证面积误差60．78公顷,尚有该退没退现象,地面调查情况显示,误差较大主要因为林草成活率不高。
研究项目负责人河北省遥感中心遥感应用研究室主任郭庆十介绍说,该系统的建成至少有三个方面的积极意义:
它从技术角度考证了地方政府从事风沙治理和退耕还林的工作进展程度。以往地方政府上报的各种统计数字中有很多人为的因素,采用卫星遥感技术采集的数据则更真实,基本上不存在争议,可以协助更高层决策者掌握实情,同时也能遏制虚报数字现象的发生,防止“年年绿化不见林”的现象。
大量成本的节约。它的成本是人工成本的1/4左右,而效率至少提高了10倍以上。以1983年至1996年期间开展的河北省全省土地调查为例,当时共动用万余人次,历时十多年,耗资近亿元。十多年间,一些前期调查的数据早已发生变化,失去实际意义。如果利用遥感技术,这个过程只需要1年的时间、一二千万元资金,且数据更客观真实。
《河北省土地沙化卫星遥感动态监测系统》是一个动态的监测系统。这套系统运行后,能全天候有效地监测土地沙化的动向,为宏观管理和政府决策提供技术支持。该系统经过一定的扩展还可用于生态环境和水土流失灾害的动态监测。随着卫星精度的提高,它的监测对象甚至可以由面扩展到点。
■有女待嫁
事实上,遥感技术的应用已经由初期的军事目的逐步扩展拓宽到国民经济的诸多领域。如美国人利用卫星做全球的农作物估产,来指导国内的农作物种植和粮食价格,为美国的农作物出口服务。我国1996年三江洪水的监测,1989年大兴安岭森林大火的监测,卫星遥感技术都立下了汗马功劳。
省遥感中心将其遥感技术在农业、林业、国土资源、气象、测绘、水利、环保、地震预测、城市规划建设、考古等十几个领域进行过应用。之前,他们开发的《土地利用现状遥感监测系统》在国土监察执法中运行良好,能及时发现违法占地、违规用地情况。
令研发人员心焦的是,由于产研的脱节,《河北省土地沙化卫星遥感动态监测系统》研发成功至今,仍然没有找到“婆家”。他们希望将这项科研性的灾害监测系统尽快转化为生产力。
这套系统由省科技厅拨款40万元,省遥感中心自筹20万元研发而成,该系统每年的运行成本在100万元左右,应该说是个成本小、收益大的项目,但为何至今“待字闺中”呢?
据了解,科技部门只管科研的立项工作,具体谁来应用不是他们管辖的范围。而这样一项防沙治沙的高技术监测平台投入民用的可能性微乎其微,最后只能由政府来操持。
为了不将科研成果束之高阁,省遥感中心准备尽快与河北省防沙治沙领导小组办公室接洽,希望尽快为她找个“婆家”。
