随着遥感技术的快速发展，尤其是与人工智能、大数据和云计算等新技术的深度融合，其强大的数据获取能力、实时监测能力和大范围覆盖能力可为各行各业带来更高效、智能和精准的解决方案。数慧时空作为卫星应用服务领军企业，一直坚持以技术创新和业务研究为双轮驱动，积极开展“遥感×”应用场景的体系化研究。近期，我们将陆续分享阶段性研究成果，敬请关注。
01 前言
我国是一个山高水长、河湖众多的国家：天然河道总长度达40多万千米，可绕地球赤道10圈；天然湖泊总面积达8万平方千米；此外，还有许多人工开凿的运河以及水库、池塘等人工湖。
河湖是水资源的重要载体，是生态系统的重要组成部分，事关防洪、供水、生态安全。然而，侵占河湖、破坏生态等问题却由来已久、积弊深重，“清四乱”任务十分艰巨繁重。
02 政策规定
2018年 《水利部办公厅关于明确全国河湖“清四乱”专项行动问题认定及清理整治标准的通知》，明确指出河湖四乱内容：
乱占：围垦湖泊；未依法经省级以上人民政府批准围垦河道；非法侵占水域、滩地；种植阻碍行洪的林木及高杆作物。
乱采：未经许可在河道管理范围内采砂，不按许可要求采砂，在禁采区、禁采期采砂；未经批准在河道管理范围内取土。
乱堆：河湖管理范围内乱扔乱堆垃圾；倾倒、填埋、贮存、堆放固体废物；弃置、堆放阻碍行洪的物体。
乱建：水域岸线长期占而不用、多占少用、滥占滥用；未经许可和不按许可要求建设涉河项目；河道管理范围内修建阻碍行洪的建筑物、构筑物。
2020年，《水利部办公厅关于深入推进河湖“清四乱”常态化规范化的通知》，要求将"清四乱"作为河长制湖长制的重要任务和河湖管理的日常工作，综合运用实地核查、日常巡查、遥感监测、群众举报等多种手段，全覆盖、拉网式全面排查"四乱"问题，不留空白、不留死角。
2021年，水利部办公厅印发《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，要求加强河湖水域岸线变化、“四乱”问题动态遥感监测，强化重点河湖遥感动态解译、视频智能分析及舆情自动处理等应用。
2022年，《水利部关于加强河湖水域岸线空间管控的指导意见》，全力推进河湖库“清四乱”常态化规范化，指导各地切实做好清理整洁工作。
03 业务需求分析
河湖具有“点多、线长、面广”的特点，一直以来，我们利用传统人工巡查、群众举报等方式进行河湖监管，需要大量的巡河人员，且监管时间线长，时效性、准确性均存在不足。此外，人力的缺乏以及肉眼视觉的不足导致非法侵占水域的现象难以及时发现，及时整治。
遥感作为新兴探测手段，其优势可以完美覆盖人工监管的不足，采集数据快可以减少巡查人工工作量、降低人力成本，监测范围的广泛以及地物信息的丰富保证了信息识别的准确性和时效性。同时能够及时发现非法侵占水域现象，并实时监测更新。总体而言，遥感技术对于河湖四乱的监管具备强有力的支撑，并能够完善智慧水利河湖管理系统的建设。
04 技术路线
05 技术路线验证
以某区域河流为例：
1、解译目标分析
依据《河湖管理范围内地物遥感解译技术规范（试行）》，对识别目标进行解译分析。部分内容解译分析如下：
2、建立解译标志库
依据《河湖管理范围内地物遥感解译技术规范（试行）》，结合影像，建立河湖“四乱”的解译标志库。
依据《河湖管理范围内地物遥感解译技术规范（试行）》，结合影像，建立河湖“四乱”的解译标志库。
3、模型迁移和迭代训练根据解译目标分析，在遥感云脑DIEY中优先选取现有适配预训练模型，如水域、硬化地表、林地、道路、房屋建筑区、大棚等相关模型。
3、模型迁移和迭代训练
根据解译目标分析，在遥感云脑DIEY中优先选取现有适配预训练模型，如水域、硬化地表、林地、道路、房屋建筑区、大棚等相关模型。
对于系统中没有的模型，可通过少量的样本勾画，迅速训练专有模型。本案例中，考虑到乱采乱堆影像上难以分别，遂将其合并采集484个样本，并训练专有模型，结果如下:
对于系统中没有的模型，可通过少量的样本勾画，迅速训练专有模型。本案例中，考虑到乱采乱堆影像上难以分别，遂将其合并采集484个样本，并训练专有模型，结果如下:
4、遥感智能识别
4、遥感智能识别
5、解译效率
6、解译成果
经遥感云脑DIEY上述模型进行解译的结果，边界贴合、识别准确，经后处理后符合规则要求。部分类别解译成果如下：
坑塘养殖（水域）预期成果
文体娱乐项目（硬化地表）预期成果
高杆植被（林地）预期成果
疑似乱堆乱采（人工堆掘地）预期成果
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