逐梦大河龙脊

逐梦大河龙脊——黄河下游河势遥感监测发展纪实您见过河中高高隆起的“淦”吗？在黄河下游湍急的河面上，沿水流方向，在河中时常出现一道“水墙”，这道“水墙”所处的水流更为湍急汹涌，大河人称这道“水墙”为“淦”，这“淦”就像大河蛟龙的脊背，“龙脊”随着河中洪水大小的变化，有时高高隆起水面，有时难以显现，有时无影无踪。

“淦”所处的水流带，大河人称为“主溜”，主溜与工程及河岸相互位置的变化关系，构成了大河人常说的“河势”，描绘“河势”的一张张“河势图”承载了几代大河人的艰辛。用遥感技术跟踪大河“龙脊”，也就成了黄河遥感从业人员孜孜追寻的“梦”。

今年汛期到来之际，在信息中心的会议室里，参加河势遥感监测专家咨询会的专家们认真审阅了《黄河下游河道遥感监测河势图册》，“遥感技术改变了耗时费力、作业危险的人工乘船绘制河势图的生产方式”，治河专家称赞道，“使河势遥感监测获得了‘质’的突破”，意味着河势监测成果正式获得了生产认可，黄河遥感人感到万分欣慰，跟踪大河龙脊、利用遥感技术进行河势监测的梦想终于成为了现实。

梦自丁亥仲夏

2007年7月的一天，时任黄委主任李国英（现任水利部副部长）在信息中心召开现场办公会，调研黄河遥感工作，“遥感技术是信息数据采集最有效的现代化手段之一”，李国英指出，河势监测是“诊断”游荡性河段的必要条件，“应成为遥感中心的第一要务。”

黄河下游是举世闻名的“二级悬河”，滔滔巨龙在高出两岸、宽阔曲折的河道里剧烈摇摆滚动，往往一场大水就会造成新的河势状况，河势变化急剧而频繁，极易发生“横河”、“斜河”，若主溜直冲大堤，会造成堤防决口，淹没农田村庄，给人民带来沉痛灾难，这在黄河的历史上绝不少见。

用专业的语言讲，河势，是指河道水流形态沿程变化的发展趋势。河道主溜轨迹（流速最快的位置）也就是所说的大河“龙脊”标示着河势的发展趋势，黄河人智慧地将这“龙脊”定义为“主溜线”。主溜线、河湾（弯道）、心滩（河水中间露出水面的孤滩）、河道工程等的分布关系构成河势图，用于描述河势的变化。

河势的游荡多变给黄河洪水防守带来极大困难，也给防洪工程的布置和修建带来麻烦。如何密切跟踪和掌黄河河势变化，甚至提前预估变化趋势，将对于黄河治理具有十分重要的意义。

在以往的几十年里，黄河下游的河势查勘一直沿用乘船沿河人工查河的方式获取河势信息。在每年的5、6月份，河务部门雇佣老河工的机船，凭借老河工的经验沿河道主溜一路向下，河势观测人员在船上使用手持仪器根据经验确定船与岸边、工程的相互位置，在地图上留下一个一个的点，以此确定河道主溜，最终在1:5万河道地形图上徒手勾绘主溜线，绘制河势图。这条描述主溜的“龙脊”线，便成为了河势图的“灵魂”，是河势监测的关键所在。

多年来，人工观测河势积累了丰富资料，作出了巨大贡献，但是，每次人工查河动用二三十人之多，耗时20余天，周期长，效率低，作业危险，工作辛苦，同时，不可避免地存在人为经验的偏差和定位的误差，靠目估确定的距离等精度更低，传统方式已越来越满足不了治黄需求。

“水面辽阔，环境复杂，人工观测存在危险，不仅劳动强度大，效率低，而且视野有限，范围有限，凭经验目估误差也大；对于工程和一些畸形河势，以及洪水期间滩区淹没情况、塌滩情况，一

般人员到不了的地方，难以近距离观测”，黄委防办的工作人员表示，“无论是工作效率、质量，还是安全生产方面的需求，黄河下游亟待改变沿河乘船人工测绘河势的生产方式。”

为了改变这种状况，自20世纪末，在黄河尝试利用遥感技术进行河势监测，但是，当时限于分析研究方法、技术发展水平和河势情况复杂等方面的问题，研究进展不大。随着我国遥感技术快速发展，黄河遥感人不断探索，黄河遥感应用获得新的机遇，有了较快的发展。今天，黄委领导对遥感技术的要求和重视更加鼓励了遥感人追逐梦想的坚定信念和无限热情。从某种意义上来说，这个梦是黄河人共同的梦。然而，要实现梦想却并不是一件容易的事，黄河遥感人埋头一干，就花费了近十年的心血和汗水。

遥感是指非接触的、远距离的探测技术，遥感视野宽泛、定位精确、判别准确、数据科学，利用遥感技术进行河势监测方便快捷、效率高、准确度高，完全改变了传统的人工查河模式。

为了实现梦想，为了用遥感技术早日描绘出大河“龙脊”，黄河遥感人历尽艰辛，多方收集历年遥感影像资料，研究遥感影像与河势之间的联系与规律，无数个日夜在影像的空间里遨游、思考，不断进行尝试和探索。

做好黄河下游遥感河势监测反映了时代的要求和黄河职工的愿望，是黄委领导交给我们的一项重要的基础性任务，为了做好这项工作，我们走过了近十年艰辛的探索道路，”黄委信息中心主任娄渊清表示。

梦想在探索中成长

大河滚滚东流，在无声的岁月里留下了沧桑的身影，伴随着巨龙的腾挪跌宕，黄河遥感人在默默感受着、记录着大河脉搏的有力跳动，留下了一串串坚实的脚印。

20世纪八十年代，黄委信息中心就开展了洪水遥感监测研究工作。初期的河势监测困难重重，当时，国内遥感技术在河道水流监测的应用不多，没有现成的经验和道路可循，黄河遥感人在逐梦的路上艰难探索。

20世纪90年代，老一辈的黄河遥感人开展了大量具体的研究工作并取得了进展。应用陆地卫星图像开展了黄河下游1994年洪水河势研究，做出了技术报告，编制了1：5万洪水河势专题图。应用航空、航天遥感技术监测“96.8”洪水河势，为国家防总、黄河防总及时提供了准确依据。这些成果为以后的研究打下了基础。

客观现实中，河道水流中的主溜带确实存在并可识别，但是，反映到遥感影像上，主溜带与非主溜带的信号差异却非常微小。通过一条什么样的研究途径才能够从宽阔的水面上捕捉到时隐时现的“龙脊”踪迹呢？在黄河遥感前辈们探索的基础上，黄委信息中心遥感处长、博士生导师刘学工教授也在深深思考着这个关键问题，他兼任中国地理学会环境遥感分会常务理事，具有水资源、计算机应用、遥感应用等多专业知识背景，研究提出了“河势遥感监测须从认识河势水流特性开始”的研究路线图，为此，特聘了已经退休的刘贵芝等多名老专家引导初期工作。

黄河调水调沙为进行河势遥感监测创造了难得的机遇，2008年完成了《黄河下游游荡型河段2002～2007调水调沙河势遥感监测综合分析》和《2007年黄河调水调沙遥感监测河势分析总结报告》，在研究河势水流特性与河势遥感影像光谱特征的相关关系方面获得了可喜的突破，年轻的遥感技术人员韩琳主持完成这一任务后，深深痴迷于跟踪“龙脊”的使命，开始了她博士研究生的探索征途。