第二部分：河湖基本情况普查成果报告
第1章 综述
1.1 普查对象与内容
1.1.1 普查对象与内容
河流湖泊基本情况普查的对象为：行政区域内涉及的给定标准以上的河流和湖泊。普查内容包括河流湖泊名称、位置、数量以及河流湖泊的主要特征（即流域水系自然特征、水文特征以及湖泊形态特征）。
河流湖泊基本情况普查的标准和具体内容为：普查流域面积为50km2及以上河流的名称、位置、流域面积和数量；常年水面面积在1km2及以上湖泊的名称、位置、常年水面面积和数量；流域面积为100km2及以上河流的流域水系自然特征、水文特征；常年水面面积在10km2及以上湖泊的形态特征。
有些河流干流的某些河段具有专用名称并为社会广泛使用，本次普查可作为区间河流按照河流普查标准要求开展普查工作，但不作为单独河流重复参与统计。如永定河水系的桑干河河段便是按区间河流处理，不重复统计其河流数量。
1.1.2 普查对象的界定与分类
1.河流普查对象的界定与分类
（1）根据河流应有汇集水和排水功能来界定普查河流。河流指陆地表面宣泄水流的通道，是溪、川、江、河等的总称。本次普查对象主要是指在天然和人工控制条件下常年（或经常发生）具有自然的汇流（或排水）功能，并有集水区域的河流。即不考虑河流是否常年有水，不考虑河流的集水区域边界能否清晰准确划定，也不考虑河流是天然河道还是人工整治河道。为判定是否纳入到本次河湖基本情况普查对象范围，确立以下界定依据：
1）河流流域边界以地表流域为主，并充分利用已有地下流域边界。
2）不按河流长度、河段、河流是否常年有水等作为普查河流的判定依据。
（2）以河流汇集水的流域边界是否清晰界定进行河流分类。本次普查使用多种河流分类方法，但最基本的方法是按流域边界是否能清晰界定进行河流分类。
河流按照流域内地形起伏变化情况划分为山地河流、平原河流和山地平原混合型河流3类。
1）山地河流指流域内地形起伏大、流域边界能清晰界定的河流。
2）平原河流指流域内地形起伏小、单条河流流域边界无法清晰界定，但多条河流的边界能清晰（即人为）界定。
3）山地平原混合型河流指河流上游流域边界能清晰界定，下游流域边界不能清晰界定。
山西省境内河流全部按照山地河流处理。
2.湖泊普查对象的界定与分类
（1）根据湖泊汇集水的功能来界定普查湖泊。湖泊是湖盆和湖水的总称。本次普查的主要对象是常年有水的天然湖泊，已经干涸的湖泊（特殊湖泊除外）不属本次普查范围。具有湖盆、常年有水的人工整治湖泊仍列入普查对象。
（2）以常年水面面积进行湖泊分类。湖泊水面面积的普查主要根据中巴资源卫星的遥感影像数据（分辨率20m）来进行，因此湖泊常年水面面积是指2003年12月至2009年12月期间多时相遥感影像数据，识别的所有水面面积系列的中值。根据常年水面面积把湖泊分为两类：
1）标准湖泊，指常年水面面积大于1km2及以上的湖泊。
2）特殊湖泊，指重要的干涸湖泊及水面面积小于1km2的湖泊。
1.2 基本规定
1.2.1 普查原则与工作方式
1.统一标准、要求、方法和手段
本次河流湖泊基本情况的普查，统一使用1∶5万第二代国家基础地理信息数据、近期2.5m分辨率和资源卫星影像数据等。统一技术路线和方法，真正做到统一标准、统一要求、统一方法和统一手段，为河流湖泊基本情况普查成果成为基本国情资料提供保障。
2.内业与外业相结合
在河流湖泊基本情况普查中，有些指标进行野外普查比较困难或工作量很大，如河流湖泊面积；有些指标则无法通过室内作业获得，如部分河流下游平坦区的河流边界。因此本次普查采用了内业与外业相结合的普查方式。
室内作业（简称内业）要为野外实地调查作业（简称外业）提供基础信息和尽可能多的技术支撑，对于内业不能完成、不能准确确定、存在疑问的内容则必须通过外业确定，如河流源头、河口位置、无尾河流域边界等。
3.自上而下与自下而上相结合
本次普查国普办河湖组侧重河流、湖泊的内业清查普查。流域、省（自治区、直辖市）普查办侧重本辖区河流、湖泊的内外业清查和普查。国普办河湖组将内业成果下发各流域、省（自治区、直辖市）普查办。各流域、省（自治区、直辖市）普查办通过内业和外业清查普查，然后将普查成果上报至国普办河湖组。
普查采用自上而下与自下而上相结合的工作方式。如在流域边界核对、河源、河口确认、平坦区边界以及河流确定等环节，应当采用自下而上的工作方式，区间河流的选定等也应采用此类自下而上的工作方式。
4.充分利用3S技术提高普查效率和质量
3S技术是地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感系统（RS）技术的简称。3S高新技术支撑河流湖泊面积、流域边界等河流湖泊自然特征的普查，可大大提高工作效率和保证成果质量。如近期高分辨率遥感影像提供最新下垫面信息，为湖泊水面面积的提取和内业结果的核对等工作服务；GPS设备为提供野外普查点、线、面对象高精度的经纬度坐标服务，亦为湖泊水深和容积外业普查提供关键技术服务；GIS为流域边界和数字水系的自动提取提供关键性技术平台。
1.2.2 普查方法
1.普查流程
本次河湖基本情况普查充分利用已有的大量外业实测资料，在3S技术的支撑下，采用内业综合分析、复核再调查的普查方法。
外业调查的主要成果及资料包括1∶5万第二代 （2011年8月验收）国家基础地理信息数据、中巴资源卫星影像数据、水文测站的经纬度、湖泊水下地形等。国家基础地理信息数据包括数字线划图（DLG，地形图的数字化数据）、数字高程模型数据 （DEM，间距25m的网格高程点数据）和数字正射影像 （DOM）。这些资料成果和数据为河流湖泊普查内业的综合分析提供了第一手资料。
内业综合分析指在GIS、RS等计算机软件平台的支撑下，利用1∶5万DEM、DLG水系开展河流流域边界、数字河流水系的提取工作；利用中巴资源卫星影像开展湖泊水面边界的提取工作；同时利用近期2.5m分辨率遥感影像、外业调查资料以及与河湖基本情况普查有关的资料开展河湖基本情况的内业清查和复核工作。
复核再调查指内业清查和复核工作中存在疑问、难以准确确定的问题开展外业调查。主要包括平坦区流域（区域）边界、河流干支流关系、河口位置等。
2.河流数量的统计方法
山地河流统计采用按标准干支流逐级递推统计法。具体做法是：先统计大于给定标准（如流域面积50km2）的干流，从河口到河源只统计1次；再统计流入干流大于给定标准的支流（称1级支流）；然后再统计流入1级支流大于给定标准的支流（称2级支流）；逐级进行下去，统计所有大于给定标准的各级支流。这样的统计方法保证了河流不会重复统计。详见图1-1。
在山地河流统计方法中，有两个问题其解决方案如下：
（1）干支流关系的确定问题。干支流关系的判定直接影响山地河流的数量统计。判定干支流关系的传统方法是：河长唯长、面积唯大、水量唯大、约定俗成等。
图1-1 河流干支流逐级递推统计法
本次河湖基本情况普查采用的方法是：综合确定干支关系，科学支撑约定俗成。综合考虑的因素有河长、面积、水量、比降、河口形态等。
（2）河段名称由于溯源统计而消失的问题。山地河流按干流溯源统计造成某些河段名称被覆盖而消失。考虑到部分河段名称已为社会公众所熟知，为此，在本次普查中增加了河名备注一栏，用于存放、添加被干流覆盖而消失的河段名称。如桑干河被永定河干流溯源统计覆盖，因此在永定河的河名备注中注明桑干河名称及其上下游断面位置。
行政区河流数量统计采用干流流经的方法进行。一条河流从河流源头区开始到入河口结束，只要干流流经其行政区管辖范围（包括河流为行政区界）就算本行政区的1条河流，而不管该河流长度的长短及流域面积的大小。
1.2.3 有关规定
1.关于河流源头
本次普查的河流源头指河流源头区（集水面积的阈值为0.2km2）；河源点是指集水面积大于数字河流形成阈值的第一个位置，而不是指常年有水的位置。这一规定的主要目的是，减少河流源头位置的不确定性和普查的工作量。
2.关于河流的干流和支流
本次普查所指河流干流和河流支流是相对的，某一级河流相对其下一级河流为干流，相对其上一级河流则为支流。如汾河，相对于文峪河为干流，即汾河是文峪河的干流；相对于黄河则为支流，即汾河是黄河的支流。干流和支流均指从河源到河口整条河流。
3.关于河流长度和集水面积的关系问题
河流的河长指河口到河源之间河流中泓线的长度，集水面积一般指河口断面以上的集水面积。但对混合河流，由于其平原段集水边界无法清晰界定，故集水面积仅计算山地段。因此在本次普查中跨省河流中部分河流计算河长的河口位置和计算集水面积的断面并不一致。
4.关于湖泊水面面积
由于中巴资源卫星影像由光学传感器获取，因雨季多云影响获取影像，所以卫星影像多为无雨季节时的影像，据此提取的水面面积多为无雨季节的湖泊水面面积。因此本次普查的湖泊水面面积根据流域当年降水情况进行了流域来水的丰平枯评估。
5.双线河的处理
河流普查中水系几何特征分析不直接处理双线河，而将双线河概化为中泓线来处理。对分叉的双线河，可以概化为双中泓线，也可概化为单中泓线，统计河长等水系自然特征时以主中泓线为准。
6.水库和湖泊的处理
本次普查对水库和湖泊一般进行单线化处理，在进行河流特征清查普查时考虑了1∶5万地形图水库、湖泊水面边界对河流特征的影响。
1.3 技术路线
1.3.1 主要数据源
（1）1∶5万第二代国家基础地理信息数据。
（2）近期（2007年以后）分辨率为2.5m的遥感影像数据。
（3）分辨率20m的资源卫星遥感影像数据（2003年12月至2009年12月）。
（4）水文测站的经纬度数据。
1.3.2 综合数字流域水系内业生产
1.生产过程框架
综合数字流域水系内业生产的关键环节包括：水系预处理、DEM数据与水系融合、综合数字流域水系提取以及根据影像数据进行的合理性检查等。其中水系预处理是基础，DEM数据与水系的融合是关键，每个环节均需要进行若干次人机交互。综合数字流域水系内业生产中，计算机分析计算量和人机交互的工作量巨大，如图1-2所示为综合数字流域水系生产过程框图。
图1-2 综合数字流域水系生产过程框图
2.流域边界提取
流域边界的提取主要根据25m间距的数字高程网格数据，由GIS软件来实现，提高流域边界划分的工作效率和成果精度，从而克服人工勾绘流域边界的可能误差。
数字流域边界是由25m为基本单位的折线组成的封闭多边形。由图1-3可见数字流域边界（粗线）与等高线的匹配程度。
如图1-4所示粗线为数字流域边界。细线为等高线，箭头+短线表示每个25m网格的水流方向。
3.数字河流提取
为方便计算流域内任意一点的集水面积，本次普查没有直接应用1∶5万DLG的水系数据。而是根据25m间距的数字高程网格数据，由GIS软件提取数字河流。为提高数字河流的精度，本次普查先把1∶5万DLG的水系与数字高程网格数据进行融合；然后再用GIS软件提取数字河流；同时提取数字河流任一断面的集水面积、河流比降等要素。
图1-3 数字流域边界
图1-4 在25m数字高程网格中提取水流方向
数字河流也是由25m为基本单位的折线组成的线。从图1-5可见数字河流（粗线）与1：5万DLG水系（细线）的匹配程度。
图1-5 数字河流与DLG水系的匹配
如图1-6所示细线为数字流域边界。粗线为数字河流，粗点划线为数字河流第一个断面的流域集水边界（面积为0.2609km2）；右侧细点划线为数字河流第一断面下游25m断面新增的流域集水边界（面积为0.0028km2）；左侧细点划线为数字河流第一个断面比上游25m断面新增的流域集水边界（面积为0.0712km2，上游25m断面的集水面积为0.1897km2，未达到数字河流形成的集水面积阈值）。由此可见数字河流与1：5万DLG水系的最大不同在于数字河流的每个断面均有确切的集水边界。
图1-6 数字流域边界的提取
4.湖泊水面面积提取
湖泊水面面积的提取主要依据分辨率为20m的遥感影像数据和1∶5万的DOM和DLG湖泊边界数据，由RS和GIS软件来实现。
首先直接对多时相的遥感影像进行湖泊水面边界提取，并据此计算湖泊水面面积；然后根据湖泊水面面积系列确定普查选用的湖泊水面面积，再对相应时相的遥感影像利用1∶5万的DOM数据进行精校正；最后再次提取湖泊的水面边界并据此计算普查的湖泊水面面积。
1.3.3 外业数据勘测
国普办河湖组完成河湖特征内业提取清查普查后，由省级河湖组重点对河源、河口位置、水文站和水位站、历史大洪水情况进行清查普查。
对内业不能准确确定、存在疑问的内容，还要进行必要的外业勘测。具体包括：①河源查勘；②河口查勘；③水文测站经纬度测量；④河势查勘等。
1.3.4 内业复核
国普办河湖组与省级河湖组对河湖对象清查普查和特征清查普查的内容进行交叉复核。
省级河湖组对内业提取清查普查的成果进行复核，国普办河湖组对省级河湖组内业清查普查成果进行复核。复核采用多种方法：①利用高分辨率影像复核；②利用外业勘测数据复核；③利用已有成果复核；④将河湖普查工作人员集中，进行复核；⑤将高分辨率影像图、内业提取的河流水系、流域边界按县（市、区）叠加套绘打印，与河流名录一起下发到县（市、区）进行复核；⑥市级河湖普查人员深入到县（市、区）进行复核。
1.3.5 普查质量控制
河湖基本情况的普查方法是：外业调查资料—内业综合分析—复核再调查。为保证普查资料填报的高质量，普查中除采用先清查后普查的程序外，技术方案中设计了自上而下与自下而上相结合、内业与外业相结合等交叉复核的质量控制手段。其主要控制环节有：①第一代、第二代河湖名录编制中的交叉复核；②两代河湖名录间的交叉复核；③河湖普查特征的交叉复核；④基于外业勘测的内外业复核；⑤省、市、县三级的交叉复核；⑥省级、流域级和国普办三级专家组审查；⑦河湖基本情况普查事后质量的抽查。
1.4 组织与实施
1.4.1 总体安排
根据国务院第一次全国水利普查领导小组办公室的统一部署，按照水利部水文局文件精神，依据山西省水利厅晋水规计〔2010〕619号文《关于印发山西省第一次全国水利普查工作任务分工方案的通知》基本原则，山西省水利厅规划计划处负责河流湖泊基本情况普查工作；山西省水文水资源勘测局为技术承担单位。山西省第一次全国水利普查领导小组办公室晋水普办函〔2010〕2号文《关于尽快落实省级普查专项工作组负责人的通知》中明确河湖专项普查工作组由山西省水文水资源勘测局承担与实施。
1.4.2 人员组织
根据山西省第一次全国水利普查领导小组办公室的要求，山西省水文水资源勘测局从省局机关站网处、计划财务处、人事处等处（室）抽调5人组成山西省第一次全国水利普查领导小组办公室河湖专项普查工作组。
在山西省第一次全国水利普查河湖基本情况普查启动工作会议上，山西省第一次全国水利普查领导小组办公室副主任、省水文水资源勘测局局长宋晋华提出具体要求：各市水文水资源勘测分局抽调技术人员成立各市第一次全国水利普查领导小组办公室河湖普查专项工作组，工作组组长由市水文水资源勘测分局局长担任。据此，全省水文系统共抽调116人参加河湖普查工作。
1.4.3 人员分工
省水利普查办河湖组是在山西省第一次全国水利普查领导小组办公室领导下、在国务院第一次全国水利普查领导小组办公室河湖专项组指导下，开展本省域河湖基本情况的普查，并指导和检查市级河湖普查工作同步进行。
市级水利普查河湖工作组在省水利普查办河湖组领导下，开展本行政辖区内的河湖普查工作。主要负责山地河流水系结构图的复核，河流名称的填报与复核，河流源头、河口位置、流域边界查勘复核以及水文测站经纬度测量等。
1.4.4 保障措施
1.经费落实情况
2010年全省河湖普查工作在经费没有到位的情况下，省水文水资源勘测局及所属各市分局，主动垫资积极参加了全国水利普查培训班的学习，购置了高性能计算机等设备，召开了山西省第一次全国水利普查河湖基本情况普查启动工作会议。组织与举办了全省河湖基本情况普查培训班，集中普查员、普查指导员展开了第一阶段山地河流对象和水系结构的清查登记工作。举办了高精度PTK-GPS专用设备应用培训班，按照国普办河湖组返回的山西省山地河流结构清查图进行再复核。
2011年5月，山西省水利厅以晋水财务〔2011〕245号文发出《关于下达2011年水利普查专项经费项目计划的通知》。下达河湖普查基本情况普查经费350万元。其中省水文局244.12万元，各市水文分局105.88万元。
2011年8月，山西省水利厅以晋水财务〔2011〕375号文发出《关于下达第一次全国水利普查中央补助经费计划的通知》。下达河湖普查中央补助经费150万元。其中省水文局82.31万元，各市水文分局67.69万元。
2011年12月，山西省水利厅以晋水财务〔2011〕594号文发出《关于下达2011年第二批水利普查专项经费和水源地保护项目计划的通知》，下达河湖普查工作2012年经费150万元。
以上3次共下达河湖普查工作经费总计650万元。
2.宣传报道
河湖基本情况普查是国务院第一次全国水利普查的主要任务，是其他水利专项普查的基础。山西省对河湖基本情况普查的宣传报道做了大量工作。每开展与实施一项具体工作均在《山西水文信息网》《山西水利网》《山西日报》《山西晚报》《中国水文信息网》《中国水利网》等新闻媒体报道。河湖普查工作组还根据省水利普查领导小组办公室《关于〈山西水利〉杂志水利普查专辑的征文通知》，组织各级河湖普查工作人员积极撰稿投稿，参与征文活动。
1.4.5 培训工作
山西省河湖普查工作组成员参加了国务院第一次全国水利普查领导小组办公室和山西省第一次全国水利普查领导小组办公室，分别组织的有关河湖基本情况普查的各类培训班。全省共有181人次参加了培训。
（1）参加国务院第一次全国水利普查领导小组办公室组织的培训班有：
1）2010年9月6—8日，在南京市举办的全国河湖基本情况普查专业培训班。
2）2010年11月6—7日，在北京市举办的全国水利普查综合培训班。
3）2010年11月22—23日，在南京市举办的第一次全国水利普查强化培训班。
4）2011年11月14—16日，在南京市举办的第一次全国水利普查河湖基本情况普查填表上报（一期）国家级培训班。
5）2011年11月22—24日，在南京市举办的第一次全国水利普查河湖基本情况普查填表上报（二期）国家级培训班。
（2）参加山西省第一次全国水利普查领导小组办公室组织的培训班有：
1）2010年11月12—13日，在太原市举办的全省河湖基本情况专项普查培训。
2）2010年12月15—16日，在太原市举办的高精度PTK-GPS专用设备应用培训班。
3）2011年4月13—15日，在太原市举办的山西省第一次全国水利普查清查登记阶段数据处理业务及专业软件省级（第二期）培训班。
4）2011年11月8—9日，在太原市举办的河湖普查专用设备应用培训班。