在资源环境审计中,审计人员往往会遇到资源分布范围广、管理部门多、数据资料冗繁等困难,难以通过资料核查和现场核查的方式全面掌握资源环境管理的真实情况。近年来,“3S”技术(即RS遥感技术、GIS地理信息系统技术、GPS全球定位系统技术)的发展与应用,为开展资源环境审计提供了新的思路与方法。在实际工作中,一般网络(主要指谷歌及百度地图)卫星图片具有覆盖范围广、时间序列长的特点,但空间分辨率较低,较难满足工作要求。而无人机则具有可随时获取相关位置航拍影像、操作便捷、空间精度高等特点,但只能获取一个时间节点的数据,且获取长时间序列数据成本较高。将两者结合可以实现信息获取的最优化。本文介绍审计人员运用无人机航空拍摄及遥感技术对饮用水源地保护情况开展专项审计调查的情况,以期对资源环境审计工作起到借鉴作用。 《中华人民共和国水污染防治法》《饮用水水源保护区污染防治管理规定》等法律法规以及环境保护部《集中式饮用水水源环境保护指南(试行)》等技术规范明确规定了饮用水源保护区环境保护和管理要求,为审计调查提供了依据。本次审计调查采用无人机航空拍摄及遥感技术,通过对某市饮用水源保护区航空拍摄获取的遥感影像进行判别和解译,结合近5年饮用水源保护区基础环境数据和现场核实,对饮用水源保护区基础环境状况及管理现状进行识别和分析。 获取及处理数据的方法 审计人员研读相关法律法规,根据实际情况编制审计调查实施方案,确定审计调查重点为饮用水源保护区环境管理状况,分五个步骤获取及处理数据。 (一)初步筛选,确定审计范围 审计人员分三步进行:第一步,通过搜集整理各饮用水源保护区相关水质监测报告和数据、年度基础环境状况调查评估自查报告等资料,初步判断各饮用水源保护区环境现状。第二步,利用谷歌和百度地图等提供的卫星图片,初步识别出供水水厂的位置,结合取水口位置和保护区划分方法,大致圈画出饮用水源保护区范围,并依据相关技术规范中规定的具体要求,对饮用水源保护区内可能存在的环境管理问题进行初步判别,包括保护区内是否按要求完成违规建筑清拆、人口搬迁、农业种植搬迁等。第三步,综合水质现状和环境管理中可能存在的问题,筛选出水源水质现状较差、环境保护管理不到位且存在较多问题的饮用水源保护区。 (二)利用无人机航拍 针对筛选出的饮用水源保护区,利用eBee无人机进行低空航空拍摄。航空拍摄照片的分辨率设定为10厘米。出发进行航拍之前,要掌握当日天气情况,并观察云层厚度、光照和空气能见度。起飞点通常事先进行现场考察,要求现场较平坦且视野开阔,无电线、高层建筑等,并提前确定好航拍架次及顺序。到达起飞地点后,架设弹射架以及通信电台等起飞平台并记录当天风速、天气、起降坐标等信息,做好作业日志留备日后数据参考和分析总结。各项准备工作完毕后无人机起飞监测,并做好航高、航速、飞行轨迹和照片拍摄数量的监测。无人机降落并回收数据,及时将数据导出检查并判断是否需要复飞。 (三)对航拍影像进行预处理 利用eBee无人机配套的数据处理软件eMotion和Pix4D,对航拍影像和飞行路线文件进行处理。无人机飞行后主要有两项数据:航空拍摄照片和飞行记录文件。航空拍摄照片存储在相机存储卡中,可以直接拷贝至电脑。飞行记录文件存储在进行航空飞行控制的笔记本和无人机自身闪存之中,分别为*.efl文件和*.bbx文件。利用eMotion软件可以将上述两类数据融合,生成带有位置、姿态信息的航拍照片和进一步处理所需的工程文件(*.p4d)。 通过上述步骤,已将空间坐标加载到航拍影像上。然后利用Pix4D软件打开上述预处理文件,将输出坐标系设置为“Beijing 1954/GaussKruger CM 111E”(与保护区边界界点坐标采用统一的坐标和投影,北京54坐标,高斯克-吕格6投影,111E带),点击ProcessLocal Processing,仅钩选“1.Initial Processing”中的“Rapid Check”,“Options…”选项中可以对处理的参数进行调整,一般情况下,使用默认设置。点击“Start”开始处理,处理完成后自动弹出质量报告,完成上述步骤就完成了航拍影像的空中三角测量、点云加密、数字表面模型和数字正射影像制作等处理,得到饮用水源保护区范围内的数字正射影像。 该过程主要通过软件自动化处理,仅影像镶嵌时可结合实际需要进行少量人工编辑。同时,利用地形图上提取的控制点对数字正射影像进行几何校正和坐标转换。此步骤会因无人机附带的软件类型不一致而有所不同。 (四)形成审计工作图像 将被审计单位提供的饮用水源保护区边界界点坐标导入ArcGIS软件,并利用Arctoolbox中的数据管理工具,将点集转换生成所需的饮用水源保护区边界线图层。然后,将处理后得到的无人机航拍正射影像和饮用水源保护区边界线图层文件一起导入ArcGIS平台进行空间叠加,并使用ArcGIS地图输出功能,形成完整可利用的航拍图像文件。 (五)进行审计判别和界定 一是判别航拍图片的建筑物,主要掌握解译区域特点,确立典型解译样区,建立目视解译标志,根据统筹规划、分区判读的原则开展室内详细判读,最终识别出饮用水源保护区内违规建筑(非供水和保护水源有关的建筑)、施工场地、农林种植、网箱养殖、码头和渣土堆场、垃圾堆场等不同人类活动影响类型的分布情况,并结合饮用水源保护区现场调查,对难以识别地块的判读结果进行校核。二是同时使用航拍图像结合长序列谷歌或者百度地图卫星图片进行初步目视解译判别,检查是否存在新建建筑物,主要利用网络地图的时间序列图片(主要是谷歌或百度地图)与航拍图像进行对比,判别建筑物是否新建,钩选出以前年度不存在但航拍图像上存在的建筑物,接着利用网络地图的位置信息,识别该建筑物的属性、名称等,如有必要可以进行实地调查。三是利用ArcGIS软件中的editor功能,将重点关注的各类地块勾画出来,绘制成一个独立的面状图层文件,并在该图层属性文件中按照不同的地块类型依次分类,利用ArcGIS的空间面积计算功能,获取相应地块的面积信息,同时调阅新建建筑物的报批信息等,核实是否存在违规行为,并根据识别结果编写审计工作底稿。