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发 布
输变电工程环水保卫星遥感监测技术规范
范围
本文件规定了利用卫星遥感技术对输变电工程建设过程中环境保护及水土保持进行监测的目标内容、影像选取、信息提取、野外验证、成果管理的要求。
本文件适用于输变电工程建设全过程中的环境保护及水土保持卫星遥感监测工作。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。
GB 22021-2008 国家大地测量基本技术规定
GB/T 15772-2008 水土保持综合治理规划通则
GB/T 15968-2008 遥感影像平面图制作规范
GB/T -2008 水土保持综合治理 技术规范 坡耕地治理技术
GB/T -2008 水土保持综合治理 技术规范 荒地治理技术
GB/T -2008 水土保持综合治理 技术规范 沟壑治理技术
GB/T -2008 水土保持综合治理 技术规范 崩岗治理技术
GB/T 18316-2008 数字测绘成果质量检查与验收
GB/T 17278-2009 数字地形图产品基本要求
GB/T 13989-2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号
GB/T 21010-2017 土地利用现状分类
HJ/T 394-2007 建设项目竣工环境保护验收技术规范 生态影响类
HJ 705-2020 建设项目竣工环境保护验收技术规范 输变电
HJ 1113-2020 输变电建设项目环境保护技术要求
SL 190-2007 土壤侵蚀分类分级标准
SL 449-2009 水土保持工程初步设计报告编制规程
SL 592-2012 水土保持遥感监测技术规范。
SL -2015 水利水电工程制图标准水土保持图
SL 341-2016 水土保持信息管理技术规程
CH/T 1008-2001 基础地理信息数字产品1:10000、1:50000数字高程模型
CH/T 1009-2001 基础地理信息数字产品1:10000、1:50000数字正射影像图
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术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
输变电工程环境保护措施 Environment protection measures for power transmission and distribution project
指避让环境敏感区、提高导线对地距离、电缆敷设、植被恢复、绿化、优化平面布置、降低施工噪声、污水处理、防治扬尘等有关环境保护的施工工艺等措施。
输变电工程环境保护设施 Environment protection equipment for power transmission and distribution project
指噪声防治设施、生活污水处理设施、工频电场屏蔽设施、事故油池及生态环境保护设施等。
输变电工程水土保持措施 Soil and water conservation measures for power transmission and distribution project
指为防治输变电工程建设过程中产生的水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，改善生态环境所采取的工程、植物和临时等技术措施与管理措施的总称。
样本 Sample
野外验证时，构成总体的个体样本，即野外验证时单个因子的图斑（或基本单元）。
辐射定标 Radiometric calibration
将记录的原始数字量化值（DN值）转换为大气外层表面反射率的过程。用户需要计算地物的光谱反射率或光谱辐射亮度时，或者需要对不同时间、不同传感器获取的图像进行比较时，都必须将图像的亮度灰度值转换为绝对的辐射亮度，这个过程就是辐射定标。
大气校正 Atmospheric correction
指传感器最终测得的地面目标的总辐射亮度并不是地表真实反射率的反映，其中包含了由大气吸收，尤其是散射作用造成的辐射量误差。大气校正就是消除这些由大气影响所造成的辐射误差，反演地物真实的表面反射率的过程。
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正射校正 Ortho-rectification
通过在像片上选取一些地面控制点，并利用原来已经获取的该像片范围内的数字高程模型（DEM）数据，对影像同时进行倾斜改正和投影差改正，将影像重采样成正射影像。将多个正射影像拼接镶嵌在一起，并进行色彩平衡处理后，按照一定范围内裁切出来的影像就是正射影像图。
图像融合 Image fusion
对不同的传感器获得的2个或2个以上的源图像中的冗余信息和互补信息进行处理，获得一幅某个具体场景或目标的新图像，这个图像更易于对某个场景或目标做出解释，比任何一幅源图像获得的信息更准确、更全面、更可靠、更符合人或者机器的视觉特性，以便于图像的后续处理和更好地满足应用要求。
解译标志 Interpretation key
也称判读标志。遥感影像解译时，判别目标物所依据的图像特征。包括:目标物的形状、大小、阴影、色调、纹理、图案位置、布局等。
综合评判法 Integrated appraisal method
基于多个土壤侵蚀因子的综合叠加，完成土壤侵蚀强度等级评价的方法。
植被覆盖度季节变化曲线 Seasonal curve of vegetation coverage
植被覆盖度季节变化曲线：一年内植被覆盖度随时间的变化曲线。即在固定时间间隔（通常为旬）通过观测不同植被类型的覆盖度，再通过年度汇总计算获得。
扰动地块 Perturbation parcel
指输变电工程建设活动中各类开挖、占压、堆弃等行为造成地表覆盖状况发生改变的土地，包括变电站区和线路区。
扰动合规性 Perturbation compliance
指输变电工程项目的扰动状况是否符合环水保有关规定。
基本规定
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监测工作程序
环水保卫星遥感监测工作应按资料准备、遥感影像选择与预处理、解译标志建立、信息提取、野外验证、分析评价和成果资料管理等程序进行。
资料准备
应选择性地搜集已有成果资料，至少包括项目区地形图、土地利用状况、地貌、土壤、植被、水文、气象、水土流失防治等资料。
地理信息数据精度
地理信息数据精度要求如下：
基础地理信息数据应根据监测工作成果精度要求，选择对应的比例尺进行收集。
开展各比例尺环水保卫星遥感监测的大地基准应按GB 22021-2008中相关要求，采用CGCS2000国家大地坐标系统；高程基准应按GB 22021-2008中相关要求，采用1985国家高程基准。
开展各比例尺环水保卫星遥感监测投影应按GB/T 17278-2009中的相关要求执行。
环水保卫星遥感监测成果比例尺参照GB/T 13989-2012规定的国家基本比例尺地形图系列执行，并应符合以下要求：
区、县（县级市、旗）域工程监测成果比例尺不小于1:50000；
省（自治区、直辖市）域工程监测成果比例尺不小于1:100000；
全国、跨省工程监测成果比例尺不小于1:250000。
环境保护措施监测清单
可通过卫星遥感监测输变电工程的环境保护措施见表1。
表1 卫星遥感可监测的输变电工程环境保护措施汇总
阶段
组成
环境要素
环境保护措施
选址选线
输变电工程
电磁环境
避让电磁敏感目标
声环境
避让声环境敏感目标
生态环境
避让特殊和重要生态敏感区
设计施工
变电工程
电磁环境
户型结构型式优化
声环境
平面布置优化
声屏障
生态环境
占地范围
站区绿化
水环境
沉淀池
蒸发池
大气环境
苫盖
围挡
固体废物
危险废物暂存间
生活垃圾收集装置
输电线路工程
电磁环境
同塔多回
架空线路长度
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生态环境
临时占地隔离保护
表土（砾石）剥离及回填
临时占地植被恢复
环境保护施工工艺（放线施工采用的无人机、动力伞、飞艇、索道运输等）
高跨林区
全方位长短腿与不等高基础生态保护设施（防攀爬网、生态观测站、鸟类救护站等）
水环境
沉淀池
大气环境
苫盖
围挡
固体废物
建筑和生活垃圾处理
水土保持措施监测清单
可通过卫星遥感监测的输变电工程水土保持措施见表2。
表2 卫星遥感可监测的输变电工程水土保持措施汇总
阶段
组成
水土保持措施
施工建设期
变电工程
工程措施
挡土（渣）墙
截（排）水沟
铺垫防护
工程护坡
植物措施
进站道路区绿化
临时占地植被恢复
临时措施
临时彩条布（密目网）苫盖
临时排水沟
临时沉砂池
输电线路工程
工程措施
挡土（渣）墙
截（排）水沟
铺垫防护
工程护坡
植物措施
临时占地植被恢复
临时措施
临时彩条布（密目网）苫盖
临时排水沟
临时沉砂池
卫星遥感监测内容
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环境保护监测内容
环境保护监测内容如下：
通过将输变电工程选址选线阶段比选的不同方案在遥感底图上进行叠加呈现，判断工程各方案沿线所涉及的电磁敏感目标、声环境敏感目标以及生态敏感区数量及影响情况，核查方案比选的环保避让优越性；
针对输变电工程环境影响评价文件及批复中提出的环境保护措施和设施是否落实，选择可通过卫星遥感判别的相关措施和设施进行远程监测。监测工作旨在监督施工单位认真落实环境保护措施和设施，并确保环境保护措施的实施和环境保护设施的施工安装质量符合设计和技术协议书、相关标准的要求；
涉及自然保护区和饮用水水源保护区的输电线路工程，需加强对项目施工的监测工作，重点针对保护对象和保护要求，严格监测施工扰动范围，判别施工季节和施工方式，尽可能减少对环境保护对象的不利影响；
变电工程布置型式核查监测。监测变电工程中主变压器安装型式（户内式、半户内式、户外式）是否与已批复的环境影响报告中一致；此外，核查主要声源是否通过平面布置进行优化，并配置满足条件的声屏障进行降噪（通过卫星遥感主要识别大型声屏障，影像上无法辨识时应通过野外验证予以核实查证）；
线路工程架设情况核查监测。监测线路工程杆塔同塔多回架设变更为多条线路架设的情况及涉及的长度，以及线路横向位移超出500米的累计长度；
工程施工临时占地监测。监测输变电工程施工临时用地是否做到永临结合，多利用荒地、劣地，不占或少占耕地等。输变电工程施工占用耕地、园地、林地和草地时，应结合堆放点位情况监测是否做好表土剥离、分类存放和回填利用等；
工程施工临时道路监测。输电线路工程施工临时道路，应监测其利用机耕路、林区小路等现有道路与否的情况，新建道路应监测道路宽度的合理性，在满足施工条件的基础上尽可能控制道路不宜过宽，以减少临时道路施工对生态环境的破坏；
工程临时占地隔离保护措施监测。在农田和经济作物区施工时，监测施工临时占地是否采取隔离保护措施，施工结束后是否将混凝土余料和残渣及时清除，以免影响施工后期土地功能的恢复；
工程施工临时防护措施监测。施工过程中应当加强对施工和运输的监测，包括在施工工地是否设置硬质围挡，对易起尘的临时堆土、运输过程中的土石方等是否采用密闭式防尘布（网）进行苫盖。此外，应监测建设单位是否对裸露地面进行覆盖；超过三个月的，是否按要求进行绿化、铺装或者遮盖；
工程特殊放线施工工艺监测。输电线路工程施工进入有特殊保护要求的土地，应严格管控占地范围，并通过卫星遥感初步判断其是否采用索道等对生态环境破坏较小的放线施工工艺；
工程施工污染物外排监测。施工期间通过卫星遥感影像初步识别大型排放口及弃土（渣）场，并配合多方面的野外验证手段监测施工单位是否做到未向水体排放、倾倒垃圾、弃土、弃渣，未排放未经处理的钻浆等废弃物；
工程施工固体废弃物处置监测。监测施工过程中产生的土石方、建筑垃圾、生活垃圾是否分类集中收集，并按国家和地方有关规定定期进行清运处置。工程施工违规处置废弃物监测。监测施工现场是否存在将包装物、可燃垃圾等固体废弃物就地焚烧的情况；
工程施工现场恢复监测。施工结束后，应监测施工单位是否及时清理施工现场，做好迹地清理工作，因地制宜进行土地功能和植被恢复等情况。
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水土保持监测内容
水土保持监测内容如下：
针对输变电工程水土保持方案及批复中提出的水土保持措施和设施是否落实，选择可通过卫星遥感判别的相关措施和设施进行远程监测；
水土保持设施总体施工状况监测。在工程建设阶段以塔基为单位，对水土保持方案中要求的每一处水土保持设施的施工范围和时间进度进行一塔一监测，最大限度的加大监测深度；
施工扰动范围监测。对工程建设阶段施工扰动区域，尤其是临时占地（包括施工便道等）的范围进行监测；此外，包括对占地范围内的植被清表、线路通道内及影响范围内房屋拆迁等的动态监测；
重大水土流失情况监测。对工程建设阶段沿线各塔基可能发生的水土流失情况进行监测，尤其是山坡型塔基因其可能发生溜渣现象导致重大水土流失情况发生，应重点监测；
建设期工程扰动恢复监测。主要监测工程建设阶段施工弃土随意堆放导致对自然原生环境的扰动和工程竣工后永久占地及非占地范围内的环境扰动恢复情况，临时占用的耕地复耕情况也应作为重点监测对象；
运维道路的方案合理性监测。对工程运维阶段运维人员前往复杂地形地貌区塔基所选择的道路进行监测。因在可接受范围内选择对自然原生环境扰动范围最小，扰动程度最低的路径，此外，还应尽可能避开植被长势较好的区域；
架空输电线路跨越情况监测。对跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道的架空输电线路区段以及特高压架空输电线路大跨越档应重点监测。
遥感影像选择与预处理
遥感影像选择
分辨率选择
应根据调查成果精度的要求，选择适宜的遥感影像空间分辨率。开展1:250000、1:10000、1:50000、1:10000、1：5000、1：2500比例尺精度的环水保卫星遥感监测，宜选择空间分辨率不低于30m、10m、5m、、1m、。
时段选择
应根据任务要求，选择时相满足调查时段约定，易于区分土地利用、植被覆盖度、环境保护措施、水土保持措施、土壤侵蚀等类型、变化特征的遥感影像。
对同一区域采用不用年度影像进行对比时，优先选择不同年度的相同月份时相影像。
波谱选择
遥感影像采用的谱段范围一般为可见光、近红外、热红外和微波等。其中，可见光遥感影像中绿波段适用于植被类型，红波段适用于城市用地、道路、土壤、地貌与植被的区分；近红外遥感影像适用于植被类型、覆盖度与水体的识别；热红外遥感影像适用于土壤湿度与地表温度信息的提取；微波遥感影像适用于土壤湿度、地表位移等信息的提取。工作中可根据实际情况选择谱段范围。
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影像质量
卫星遥感影像的选择质量要求如下：
选择倾角较小、覆盖工作区域的全色或多光谱影像，影像时相宜一致或接近，要求层次丰富、影像清晰、色调均匀、反差适中，无噪声和条带缺失；
相邻各景影像之间应有不小于影像宽度4％的重叠，特殊情况下重叠可小于上述指标；
影像中云层覆盖应少于3%，且不应覆盖重要地物。分散的云层，其面积总和不应超过作业区面积的8%；
单景影像云雪覆盖小于影像覆盖区域面积的5%。根据气象条件，用于小范围补缝的单景影像云雪覆盖比例可放宽到20%；
拼接影像需匀光匀色，经正射校正、几何校正后能够准确反映位置信息，并经多光谱和全色影像融合处理；
采集影像的边界应预留不低于400米的缓冲区域。
遥感影像预处理
处理程序
环水保卫星遥感监测的影像应经过辐射校正、大气校正、图像融合必要的增强、合成、镶嵌、裁剪等预处理。对于地形起伏较大山区，遥感影像还应进行正射纠正。
处理方法
影像的纠正、融合、镶嵌、增强等预处理及质量参照GB/T 15968-2008中相应内容执行，并应符合以下要求：
根据收集到的遥感信息，选择最佳波段组合，应利用数字图像处理方法进行信息增强。对特定目标的解译，宜选择与其相适用的信息增强处理方法；
利用地形图选取控制点进行正射校正时，，最大不应大于1mm。对于丘陵、山区侧视角较大的图像，可利用数字高程模型进行地形位移校正；
采用影像对影像校正时，。涉及多源、多时相或多景遥感影像预处理时，应实现无缝镶嵌；
正射纠正质量应符合CH/T 1009-2001中相应要求，检查与验收应符合GB/T 18316-2008中相应。
分幅编号
影像分幅和编号应按GB/T 13989-2012中相应要求执行。
解译标志建立
建立方法
遥感影像解译前，应根据监测内容、遥感影像分辨率时相、色调、几何特征、影像处理方法、外业调查等建立遥感解译标志。其内容应包括有指导意义的土地利用、植被覆盖度等土壤侵蚀因子，土壤侵蚀状况和水土流失防治状况的典型影像特征。建立的解译标志应具有代表性、实用性和稳定性。解译标志可采用以下方法建立：
根据解译经验；
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遥感图像与实地对照；
与相同地区既有的典型遥感解译成果对照。
修改补充
解译标志应通过野外验证，并根据实地情况进行修改和补充。对典型的解译标志和重要的要素分类界线、同质要素由于空间变异间接引起的解译标志差异等，应实地拍摄照片、绘制野外素描图，并做好野外记录。
整理汇总
对各种解译标志应有详细的文字描述，并整理成册。
信息提取
总体要求
输变电工程环水保卫星遥感监测信息提取总体要求如下：
应包括工程施工扰动情况、环水保措施和线路偏移情况等；
采用卫星遥感手段不能或不易获取的部分环水保监测信息获取，可结合无人机调查、地面调查、野外解译标志建立等开展，并参照GB/T 15772-2008、HJ 705、HJ/T 394-2007中相关要求执行；
工程施工扰动情况应包括土地利用、工程占地、植被覆盖、坡度坡长、环境敏感目标、水土流失等。
土地利用
地貌解析
采集监测工程施工前半年内的卫星遥感影像进行施工前土地利用情况解析。
地形地貌解析包括平原、高原、丘陵、盆地和山地五类。
现状分类
参照GB/T 21010和SL 449-2009中的相关的要求，结合输变电环水保工作特点，对部分土地利用现状分类进行了归并，形成适用于输变电环水保工作的土地利用现状分类。
信息提取
土地利用信息提取应以目视解译方法为主，计算机自动识别解译方法为辅。
目视解译方法可根据实际情况采用直接判读、逻辑推理或综合景观分析等多种方法，相互配合使用。
计算机自动识别解译方法可根据实际情况采用基于地物光谱分析自动识别、模型自动识别和专家系统自动识别等解译方法。
工程占地
解译方法
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施工扰动情况的获取应以目视解译方法为主，计算机自动识别解译方法为辅。施工区扰动解译结果为面类型图斑，并进行属性字段设置；施工道路解译结果为线类型图斑，并进行属性字段设置。根据已解译的面线类型图斑准确识别出裸地的边界。
信息提取
采用分类后比较法，将经过配准的工程开工建设前和工程建设期某个时间点的两个时相的遥感影像用统一的分类标准分别进行分类比较，提取工程开工建设后新增的裸地面积，以得到工程建设期该时间点的工程占地信息。
植被覆盖
覆盖信息
遥感影像提取植被覆盖信息分为单时相植被覆盖信息和多时相植被覆盖信息。
信息提取
单时相植被覆盖信息是采用单次遥感影像所对应的植被覆盖度值。因子的提取方法如下：
1) 目视解译法。根据影像辐射定标情况，可采用直接判读法、对比法、邻比延伸法、证据汇聚法、影纹分类法等多种方法相互配合使用；
2) 归一化植被指数法。根据影像辐射定标情况，利用近红外波段和可见光红波段计算得到归一化植被指数，通过植被指数计算得到植被覆盖度。
多时相植被覆盖信息是采用多期单时相遥感影像获取的植被覆盖度值，分为旬、月、年植被覆盖度。多时相植被覆盖度获取方法如下：
1) 旬植被覆盖度由旬内多期单时相植被覆盖度最大值合成获取，月平均植被覆盖度由本月3个旬植被覆盖度计算获取，年平均植被覆盖度由本年12个月平均植被覆盖度计算获取；
2) 根据实测数据获取的植被覆盖度季节变化曲线，计算旬、月、年植被覆盖度。
坡度坡长
栅格数据
各项工程施工扰动因子的栅格数据经重采样后的栅格大小，应与坡度坡长栅格数据的栅格大小保持一致。
信息提取
坡度和坡长可通过适宜比例尺遥感立体像对，利用数字摄影测量等技术获取DEM，或直接选取适宜比例尺DEM计算坡度坡长因子。
环境敏感目标
目标分类
通过遥感影像提取信息的环境敏感目标分为环境敏感点和环境敏感区两类。
目标对象
遥感影像提取工程设计阶段环境敏感点信息是根据已建立的解译标志识别出拟建工程（包括站址及线路）环境影响范围内的建筑物。