HJ 1236-2021 集中式地表水饮用水水源地风险源遥感调查技术规范.pdf

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1、中华人民共和国国家生态环境标准 HJ 1236 2021 集中式地 表水饮用 水水源地 风险源 遥感调查 技术规范 Technical specification for remote sensing aided survey of risk sources in centralized surface drinking water sources 本电子版 为正式 标 准文本， 由生态 环 境部环境 标准研 究 所审校排 版。 2021-12-24 发布 2022-01-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 1236 2021 i 目 次 前 言 . ii 1 适 用范 围 . 1

2、2 规 范性 引用 文件. 1 3 术 语和 定义 . 1 4 工 作流 程 . 2 5 数 据准 备 . 3 6 遥 感解 译 . 3 7 现 场核 查 . 4 8 质 量控 制要 求. 5 9 成 果提 交要 求. 6 附件 A （ 规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源分 类体 系 . 7 附件 B （ 规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源解 译标 志表 . 8 附件 C （ 规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源现 场核 查表 . 9 附件 D （ 规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源清 单 .

3、 10 附件 E （ 规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源遥 感解 译结 果元 数据 . 11 HJ 1236 2021 ii 前 言 为贯彻 中华 人民 共和 国 环境保 护法 中 华人 民共 和国水 污染 防治 法 中华 人民共 和国 突发 事件 应对法 ，防 治饮用 水水 源 地污染 ，改善 生态 环境质 量，规 范集中 式地 表水饮 用水水 源地风 险源 遥感 调 查工作 ，制 定本 标准 。 本标准 规定 了集 中式 地表 水饮用 水水 源地 风险 源遥 感调查 的工 作流 程 、 数 据 准备 、 遥 感解 译 、 现 场 核查、 质量 控制 和成 果提 交

4、等内 容。 本标准 为首 次发 布。 本标准 的附 录 A 附录 E 为规范 性附 录。 本标准 由生 态环 境部 生态 环境执 法局 、法 规与 标准 司组织 制订 。 本标准 主要 起草 单位 ： 生 态环境 部卫 星环 境应 用中 心、 生态 环境 部环 境工 程 评估中 心 、 中 国环 境科 学研究 院。 本标准 生态 环境 部 2021 年 12 月 24 日批 准。 本标准 自 2022 年 1 月 1 日 起实施 。 本标准 由生 态环 境部 解释 。 HJ 1236 2021 1 集 中式地 表水饮用 水水源 地风险源 遥感调 查技术规 范 1 适用范围 本标准 规定 了利

5、用卫 星、 无 人机等 遥感 技术 对集 中式 地表水 饮用 水水 源地 风险 源开展 遥感 调查 的 工 作流程 、数 据准 备、 遥感 解译、 现场 核查 、质 量控 制和成 果提 交等 相关 要求 。 本标准 适用 于集 中式 地表 水饮用 水水 源地 风险 源遥 感调查 ， 建 立集 中式 地表 水 饮用水 水源 保护 区 全 域风险 源电 子档 案。 2 规范性引用 文件 本标准 引用了 下列 文件或 其中的 条款。 凡是 注明日 期的引 用文件 ，仅 注日期 的版本 适用于 本标 准 。 凡是未 注日 期的 引用 文件 ，其最 新版 本（ 包括 所有 的修改 单） 适用 于本 标准

6、 。 DD 2013 多光谱 遥感 数据 处理 技术 规程 3 术语和定义 下列术 语和 定义 适用 于本 标准。 3.1 集中式 地表 水饮 用水 水源 地 centralized surface drinking water source 进入输 水管 网送 到用 户和 具有一 定取 水规 模（ 供水 人口一 般大 于 1000 人） 的 在用、 备用 和规 划 的 地表水 饮用 水水 源地 。 依 据取水 口所 在水 体类 型的 不同， 可分 为河 流型 饮用 水水源 地和 湖泊 （ 水 库 ） 型 饮用水 水源 地。 3.2 饮用水 水源 地风 险源 risk sources of d

7、rinking water source 可能向 饮用 水水 源地 释放 有毒有 害物 质， 造成 饮用 水水源 水质 恶化 的污 染源 。 为实 施水 源地 的 精 准 化管控 ，通 常需 要事 先建 立风险 源清 单。 风险 源具 体类别 详见 附 录 A 。 3.3 遥感调 查 remote sensing aided survey 基于遥 感技 术在 饮用 水水 源保护 区全 域开 展风 险源 识别， 并结 合已 有资 料进 行现场 核查 ， 确 定 风 险 源清单 的过 程。 3.4 解译标 志 interpretation sign 卫星、 无 人机 等遥 感影 像 上能直 接反

8、映和 判别 地物 特征的 影像 信息， 包括 光 谱、 形状、 大小、 灰度 、 阴影、 颜色 、纹 理、 图案 、布局 和位 置等 。 3.5 遥感解 译 interpretation of remote sensing images 根据解 译标 志， 从遥 感影 像上定 性、 定量 地提 取出 解译目 标的 类型 和分 布等 有关信 息的 过程 。 HJ 1236 2021 2 3.6 人机交 互 human-computer interaction 将计算 机遥 感影 像自 动分 类、 识 别技 术与 目视 解译 方 法相结 合， 即在 遥感 影像 分 类信息 提取 过程 中， 一方面

9、 发挥 解译 人员 的经 验优势 ，同 时又 能发 挥计 算机处 理图 像信 息优 势的 一种遥 感影 像解 译方 法。 3.7 混淆矩 阵 confusion matrix 也称误 差矩 阵， 是表 示分 类精度 评价 的一 种标 准格 式， 用 于表 示分 为某 一类 别的遥 感解 译目 标 数 量 与实际 确为 该类 别目 标数 量的比 较阵 列。 3.8 总体精 度 overall accuracy 被正确 分类 的遥 感解 译目 标数量 占遥 感解 译目 标总 数的比 例， 用于 表示 风险 源解译 的总 体正 确率。 3.9 生产者 精度 producers accuracy 被正

10、确 分类 为某 一类 别的 遥感解 译目 标数 量占 实际 确为该 类别 的目 标数 量的 比例， 用于 表示 某 一 类 别风险 源解 译的 正确 率。 4 工作流程 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源遥 感调 查的 基本 流程包 括： 数据 准备 、 遥 感解译 、 现 场核 查 、 质 量控制 等步 骤。 基本 工作 流程见 图 1 。 水源保护区矢量边界 遥感影像 数据预处理 建立解译标志 人机交互解译 疑似风险源清单 实地调查 质量控制 风险源清单 达到 精度 要求 数 据 准 备 遥 感 解 译 未 达 到 精 度 要 求 现 场 核 查 风险源分类体系 座谈 质 量 控

11、制 精度评估 图 1 集中 式地 表水 饮用 水水源 地风 险源 遥感 调查 工作流 程 HJ 1236 2021 3 5 数据准备 5.1 水源保护区 矢量 边界 信息收 集 收集集 中式地 表水 饮用水 水源保 护区的 边界 矢量数 据，并 确保矢 量数 据空间 拓扑关 系的合 理准 确 ， 保证一 级保 护区 、 二 级保 护 区、 准 保护 区等 之间 的空 间 关系能 真实 反映 不同 级别 水源保 护区 的覆 盖范 围。 水源地 保护 区边 界信 息为 面、 点 或线 信息 ， 属 性数 据包括 水源 地编 码、 水源 地类型 、 保 护区 级 别 、 水 源 地状态 四项 ，矢

12、量化 数据 格式 为 Shapefile 格式 。 5.2 遥感影像收 集 5.2.1 时相选择 针对调 查区 域风 险源 类别 差异、 风险 源排 污的 时间 和季节 性特 征， 选择 水源 地业务 监测 需要 的 遥 感 影像采 集时 间。 5.2.2 波段要求 遥感影 像数 据至 少应 包括 红、绿 、蓝 、近 红外 四个 波段。 5.2.3 空间分辨率 要求 遥感影 像数 据的 空间 分辨 率应优 于（ 含）2 m 。 5.2.4 云量要求 遥感影 像数 据在 集中 式地 表水饮 用水 水源 保护 区范 围内的 云量 不应 超 过 5% ， 且不应 对区 域内 的 重 要风险 源目 标

13、形 成覆 盖遮 掩。 5.2.5 质量要求 遥感影 像数 据要 求色 彩层 次丰富 、 纹 理细 节清 晰、 反差适 中、 色调 柔和 ， 能 辨认出 与空 间分 辨 率 相 适应的 细小 地物 ， 无 模糊 、 重影 、 错 位、 扭曲 、 变 形、 拉 花、 脏点 、 漏 洞以 及同一 地物 色彩 反 差 不 一 致 的现象 。 5.3 遥感影像预 处理 通过对 收集 的遥 感影 像开 展辐射 定标 、 大 气校 正、 几何精 校正 、 影 像融 合、 镶嵌等 预处 理， 形 成 适 用于开 展饮 用水 水源 地风 险源解 译且 覆盖 整个 水源 保护区 的遥 感影 像， 再根 据 饮用水

14、 水源 保护 区边 界 范 围，裁 剪出 水源 保护 区范 围内的 遥感 影像 。遥 感影 像预处 理技 术方 法和 精度 要求应 按 DD 2013 执 行。 6 遥感解译 6.1 解译对象 遥感解 译对 象为 集中 式地 表水饮 用水 水源 保护 区内 可能影 响水 源水 质的 风险 源， 根 据目 标水 源 地 调 查需求 ，依 据附 录 A 确 定 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源类 别。 HJ 1236 2021 4 6.2 解译范围 遥感解 译范 围为 集中 式地 表水饮 用水 水源 地的 一级 保护区 、 二 级保 护区 和准 保护区 。 根 据水 源 水 质 安全需

15、要， 可将 保护 区外 一定范 围纳 入解 译， 但不 得超过 分水 岭区 域。 6.3 解译方法 6.3.1 建立解译标 志 根据集 中式 地表 水饮 用水 水源地 风险 源类 别 ， 以 及 目标水 源地 的地 理区 位 、 产业分 布 、 水 系特 征等 信息 ， 在 地面 资料 搜集 和 地面调 查的 基础 上 ， 参 考 风险源 目标 的颜 色 、 色 调、 纹理 、 形 状、 大小 、 阴影 、 图案、 位置 、布 局等 因素 ，建立 目标 水源 地风 险源 解译标 志， 形成 风险 源解 译标志 表， 见附 录 B 。 6.3.2 人机交互解 译 基于水 源地 风险 源解 译标

16、志， 采用 人机 交互 的解 译 方法 ， 借 助遥 感影 像处 理 相关软 件系 统 ， 对 风险 源目标 进行 识别 和必 要的 人工分 析、 修正 。 6.3.3 疑似风险源 清单 生 成 针对解 译完 成的 点、 线、 面状风 险源 矢量 数据 ， 确 定解译 目标 所在 行政 区划 、 水源 地编 码、 风 险 源 类别及 编码 、经 度、 纬度 等信息 ，整 理生 成水 源地 疑似风 险源 清单 。 7 现场核查 7.1 核查目的 采用实 地调 查为 主、 座谈 为辅的 形式 ， 对 遥感 解译 获取的 水源 地疑 似风 险源 清单进 行实 地确 认 与 修 改完善 ，并 补充 现

17、场 新发 现的风 险源 及相 关信 息。 7.2 实地调查 对水源 地疑 似风 险源 清单 中的条 目， 逐一 进行 实地 核查， 确定 风险 源是 否存 在， 位 置、 类别 是 否 准 确， 增补 其潜 在污 染信 息 和防范 措施 。 补充 现场 新 发现的 风险 源及 相关 信息 。 需 要调 查的 信息 包括 但 不 限于： 风 险源 目标 名称、 设 施现状、 道路 级别、 畜禽 养 殖种类 与数 量、 垃 圾堆 放 体积等 重点 风险 源特 征、 潜在污 染物 类型 、排 污量 及防范 措施 、现 场照 片、 现场视 频等 。 7.3 座谈 与水源 地管 理人 员、 环境 执法人

18、 员和 风险 源相 关经 营或管 理部 门座 谈， 详细 了解水 源地 疑似 风 险 源 清单及 审批 、排 污、 治理 等情况 。 7.4 资料整理 整理实 地调 查与 座谈 会资 料，对 风险 源遥 感调 查成 果的空 间和 属性 信息 修改 完善， 按附 录 C 的规 定填写 水源 地风 险源 现场 核查表 ，做 到“ 一（ 风险 ）源一 表” ，并 按水 源地 汇 总整理 。 HJ 1236 2021 5 8 质量控制要 求 8.1 总体要求 通过比 对遥 感解 译和 现场 核查的 风险 源， 对风 险源 遥感调 查质 量进 行评 价。 对于不 符合 精度 要 求 的 风险源 调查 结

19、果 ，应 重新 进行遥 感解 译与 现场 核查 。 8.2 质量评价 8.2.1 根 据现场核查 确定遥感 解译类别对应 的实际类别 情况，基于目 标水源地所 有风险源与非 风险源 类别的 遥感 解译 结果 和现 场核查 情况 建立 混淆 矩阵 ，并计 算生 产者 精度 和总 体精度 。 8.2.2 构建 k 行 k 列的 混 淆矩阵 ， 用 于比 较风 险源 解译类 别与 实际 类别 。 k 即 类别数 量。 矩阵 的每 一列 代表了 遥感 解译 类别 ，每 一行代 表了 实际 类别 ，如 表 1 。 表 1 混淆 矩阵 表 遥感解译类别 合计 1 2 i k 实 际 类 别 1 n 11

20、n 21 n i1 n k1 P +1 2 n 12 n 22 n i2 n k2 P +2 j n 1j n 2j n ij n kj P +j k n 1k n 2k n ik n kk P +k 合计 P 1+ P 2+ P i+ P k+ P 注： 本标准中， 考虑风险源一级类别时，k 为 9 ， 包括附录 A 表 A.1 中的 8 个风险源一级类 和非风险源类别， 根 据业务需要， 有必要对风险源二级类进行考核时，k 可根据需要进行指定性调整。P 为遥感 解译的风险源与 非风险源目标总数，n ij 为实际 为 j 类而遥感解译为 i 类的目 标数量，P +j 为实际类别为 j 类 的

21、目标数量，P i+ 为遥感解译为 i 类的目标数量 。 8.2.3 总体精 度按 照公 式 （1 ） 计算 ： OA= n ii k i = 1 P （1） 式中：OA 总 体精 度； n ii 实际 为 i 类 ，遥 感 解译也 为 i 类 的目 标数 量 ； k 取 9 （包 括附 录 A 表 A.1 中的 8 个风 险源 一 级类和 非风 险源 类别 ） 或 实际需 要控 制的 类别 总数； P 遥 感解 译的风 险源 和 非风险 源目 标总 数。 8.2.4 各 类别 的生 产者 精 度按照 公式 （2 ）计 算： PA i = n ii P +i （2 ） 式中：PA i 第 i 类

22、的 生 产者精 度； n ii 实际 为 i 类 遥感 解 译也 为 i 类的 目标 数量 ； P +i 实 际类 别 为 i 类的 目标数 量。 HJ 1236 2021 6 8.3 精度要求 水源地 风险 源遥 感解 译总 体精度 要求 大于 90% ， 生 产者精 度要 求达 到 85% 以 上，未 达到 精度 要求 的水源 地需 重新 开展 风险 源遥感 调查 ， 包 括遥 感解 译 与现场 核查 ， 直 至生 成符 合 精度要 求的 风险 源清 单 。 9 成果提交要 求 9.1 遥感影像 目标水 源地 风险 源遥 感解 译所用 到的 预处 理后 遥感 影像数 据， 提交 格式 为

23、GeoTIFF （.tif ）格式。 9.2 遥感解译 遥感解 译过 程与 解译 最终 结果的 相关 成果 ： a ） 风险 源解 译标 志表 以 文档方 式提 交 ，文 档格 式 数据采 用 Word （.doc/.docx ）格 式。 报告 中的 图 片需要 单独 提交 电子 版， 电 子版图 片按 照图 片在 文档 中的影 像编 号进 行命 名。 采 用 JPEG （.jpg） 格式， 分辨 率不 得低 于 300 dpi ； b ） 水 源地 风险 源解 译数 据， 采 用 Shapefile （.shp ） 矢量格 式， 属性 类别 与风 险源清 单相 同， 见附 录 D ； c ）

24、 水 源地 风险 源遥 感解 译数据 的元 数据 以表 格方 式提交 ， 表 格形 式见附 录 E ， 采用 Excel （.xls/.xlsx ） 格式。 9.3 现场核查记 录 现场核 查过 程中 相关 数据 成果： a ） 集 中式 地表水 饮用 水水 源地风 险源 现场 核查 表以 表格方 式提 交， 表格 形式 见附 录 C ， 采用 Excel （.xls/.xlsx ）格 式； b） 现 场核 查照 片， 采 用 JPEG （.jpg ）格 式， 分辨 率 不得低 于 300 dpi ，照 片名 称应 与 Excel 文件 中的照 片编 号一 致； c ） 座谈 会资 料， 以文

25、 档 方式提 交 ，文 档格 式数 据 采用 Word （.doc/.docx ）格 式。 报告 中 的 图片 需 要单独提交电子 版，电子版图片按照图片 在文档中的图号进行命名 。图片采用 JPEG （.jpg ） 格式， 分辨 率不 得低 于 300 dpi 。 9.4 风险源清单 目标水 源地 风险 源清 单以 表格方 式提 交， 表格 形式 见附 录 D ，采 用 Excel （.xls/.xlsx ）格式 。 9.5 空间数据格 式要 求 空间数 据具 体格 式要 求： a ） 坐 标系 ：平 面坐 标系 采用 2000 国家 大地 坐标 系 ； b ） 高 程基 准： 采用 “19

26、85 国家 高程 基准 ” ； c ） 投 影方 式： 采用 “经 差 3 度 分带 高斯 克吕 格” 。 HJ 1236 2021 7 附 录 A （规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源分 类体 系 表 A.1 集 中式 地表 水饮 用水水 源地 风险 源分 类体 系 一 级代码 一 级分类 二 级代码 二 级分类 1 排污口 101 工矿企业排污口 102 工业及其他各类园区污水处理厂排污口 103 工矿企业雨洪排口 104 工业及其他各类园区雨洪排口 105 城镇污水处理厂排污口 106 城镇生活污水散排口 107 城镇雨洪排口 108 港口码头排污口 109 规

27、模化畜禽养殖排污口 110 规模化水产养殖排污口 111 规模以下畜禽养殖排污口 112 规模以下水产养殖排污口 113 大中型灌区排口 114 农村污水处理设施排污口 115 农村生活污水散排口 116 上述分类不能涵盖的排口 2 工业 企业 201 生产类工业企业 202 非生产类工业企业（仓储等） 203 开采用地 3 旅游餐饮 301 旅游用地 302 餐饮用地 4 农业面源 401 大棚种植 402 农业自然种植 403 经济林种植 404 畜禽养殖 405 水产养殖 5 生活面源 501 分散居民区（点） 502 集中居民区 6 码头 601 货运码头 602 客运码头 603 综

28、合码头 604 工作码头 7 交通穿越 701 公路 702 铁路 703 桥梁 704 其他交通附属设施 8 其他 801 如“小散乱污”企业等 HJ 1236 2021 8 附 录 B （规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源解 译标 志表 表B.1 集 中式 地表 水饮 用水水 源地 风险 源解 译标 志表 _ 省_ 市_ 县_ 水源地 表编号：_建立 人：_ 编号 风险源类型 a 风险源代码 b 影像特征 c 空间特征 d 影像示例 e 影像编号 1 2 3 a 风险源类型为解译目标的风险源类型。 b 风险源代码为解译目标的风 险源代码。 c 影像特征为解译目标在

29、遥感影像中的颜色、色调、纹理、形状、大小、阴影、图案等特征描述。 d 空间特征为解译目标的空间位置特征、相邻地物、周边环境、地形等特征描述。 e 影像示例为不同风险源类型 的遥感影像示例。 HJ 1236 2021 9 附 录 C （规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源现 场核 查表 表C.1 集 中式 地表 水饮 用水水 源地 风险 源现 场核 查表 _ 省_ 市_ 县_ 水源地 核查日期 ：_ 核查人：_ 复核人：_ 目标风险源编号 a ：_ 是否存在 照片编号 实际经度 b 实际纬度 b 遥感解译类别 c 实际类别 c 潜在污染 防范措施 其他需要说明的问题 a

30、目标风险源编号按照疑似风险源清单中编号填写，现场核查中新发现的风险源则按照新 1 、新 2 顺序编号。 b 实际经纬度填表形式为：经 度：；纬度：。 c 遥感解译类别按照遥感解译的风险源类别填写；实际类别按照现场核查的风险源类别填写。 HJ 1236 2021 10 附 录 D （规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源清 单 表 D.1 集 中式 地表 水饮 用水水 源地 风险 源清 单 序号 省 市 县 水源地 编码 水源地 名称 水源地 级别 水源地 类型 风险源 编号 遥感解译 类别 现场核查 经度 现场核查 纬度 现场核 查类别 a 潜在污染 风险 防范 措施 其

31、他 1 2 3 a 现场核查类别具体到风险源二级分类类别，见附表 A.1 。 HJ 1236 2021 11 附 录 E （规范 性附 录） 集中式 地表 水饮 用水 水源 地风险 源遥 感解 译结 果元 数据 表E.1 集 中式 地表 水饮 用水水 源地 风险 源遥 感解 译结果 元数 据格 式 序号 数 据项 数 据类型 值域 1 水源地编号 a 字符型 20 位 2 传感器信息 字符型 16 位 3 波段信息 字符型 20 位 4 空间分辨率 浮点型 5 成像时间 b 整型 YYYYMMDDHHMMSS 6 左上角经度 浮点型 7 左上角纬度 浮点型 8 右上角经度 浮点型 9 右上角纬

32、度 浮点型 10 左下角经度 浮点型 11 左下角纬度 浮点型 12 右下角经度 浮点型 13 右下角纬度 浮点型 14 左上角坐标 X 浮点型 15 左上角坐标 Y 浮点型 16 右上角坐标 X 浮点型 17 右上角坐标 Y 浮点型 18 左下角坐标 X 浮点型 19 左下角坐标 Y 浮点型 20 右下角坐标 X 浮点型 21 右下角坐标 Y 浮点型 22 坐标系名称 字符型 20 位 23 投影名称 字符型 20 位 24 一级类总体精度 浮点型 单位为% 25 解译日期 c 整型 YYYYMMDD 26 质量评价日期 c 整型 YYYYMMDD 27 解译单位 字符型 60 位 a 饮用水水源地风险源遥感解译结果元数据文件的名称与该水源地编号相同，采用文本文件格式，后缀为.txt 。 b 成像时间精确到秒，格式为 YYYY（年- 四位）MM （月- 两位）DD （日- 两位）HH （小时- 两位）MM （分钟- 两位）SS （秒- 两位）。 c 解译日期和质量评价日期精确到日，格式为 YYYY（年- 四位）MM （月- 两位）DD （日- 两位）。