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    卫星遥感让自然资源监测监管更精准 河南加强遥感影像统筹,推动自然资源管理所有业务在“一张图”上叠加遥感影像来审批监管

    2021-01-21 16:10:01 来源: 中国自然资源报
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     2019年12月30日,河南省自然资源卫星应用技术中心(以下简称河南省卫星中心)正式获得自然资源部批准建设。

      一年来,从按需提供影像到卫星影像实时处理,再到常态化季度影像生产和变化图斑提取,建立横连各厅局、纵贯各市县的卫星遥感应用技术体系,河南省卫星中心不断增强遥感影像统筹服务能力,推动卫星遥感数据高效利用,助力河南省自然资源厅实现所有业务在“一张图”上叠加遥感影像“来批、来看、来监管”,开创了支撑服务自然资源监测监管的新局面。

      构建应用技术体系,拓展卫星遥感应用服务

      河南省卫星中心设在河南省测绘地理信息局直属单位省遥感测绘院。

      2019年底,河南省自然资源厅厅长张兴辽到省测绘地理信息局调研时,对卫星遥感影像统筹工作提出明确要求。按照要求,河南省测绘地理信息局不断加强卫星中心建设,优化影像处理流程,调整作业模式,由按需提供影像,转变成卫星影像实时处理、定期制作镶嵌产品、专题产品专题制作,建立了一套完整的卫星遥感产品体系,可面向不同用户需求提供各种尺度级别的卫星遥感数据,大大提高了卫星影像产品服务的响应速度。

      “按照省自然资源厅要求,我们还以县(市、区)为单元,实现了覆盖全省2米级镶嵌影像每季度制作一次,并于下一季度首月20日前推送至厅业务处室;覆盖全省亚米级镶嵌影像半年制作一次,并于下半年首月分享至相关单位。”河南省卫星中心数据处理部主任王俊介绍。

      以全省自然资源动态遥感监测监管项目为契机,河南省卫星中心建立了横连各厅局、纵贯各市县的卫星遥感应用技术体系,接入自然资源专网,打通了省、市、县网络链路,向电子政务中心等厅属单位推送正射影像产品和变化图斑等地图服务。目前,自然资源系统内的数据共享和应用已形成常态化机制,整个技术体系已基本形成并顺利运转。

      据统计,2020年度河南省卫星中心累计为自然资源及其他行业提供原始影像1400景、正射影像3264景、镶嵌影像330万平方公里,实现了立足自然资源监测监管,辐射省内其他行业领域的统筹、共享服务目标。

      按季度提取变化图斑,有效支撑自然资源监测监管

      建立总体的自然资源监测监管体系是履行“两统一”职责的基本需求,是提升自然资源治理能力和治理水平的迫切要求。

      “要充分发挥卫星遥感在自然资源监测监管中的基础支撑作用,努力把动态遥感监测监管打造成河南省自然资源厅的一项重要治理手段,实现所有业务在‘一张图’基础上叠加遥感影像‘来批、来看、来监管’。”张兴辽要求。

      按照部署,遥感影像和变化监测信息由河南省测绘地理信息局统一提供。河南省卫星中心发挥数据获取和加工的能力优势,按季度加工处理遥感影像,开展变化图斑监测,制作全省影像“一张图”。

      
    “我们采用2米和0.8米分辨率的国产卫星遥感影像,每季度对照上一季度影像,对全省150平方米以上的耕地、园地、林地、草地、湿地等10类新增或变化的全要素地表信息类别进行提取,生成疑似变化图斑,制作影像地图切片,向厅动态遥感监测监管平台提供在线调用和转发服务,横向推送6家技术支撑单位,保障各专项监测监管工作开展,纵向将遥感监测结果推送至市县自然资源部门。”王俊说。

      
    按季度提取变化图斑,生成地表覆盖遥感监测成果,进一步提高了监测效率与精度,还实现了新增建设变化的“早发现”,为违法建设用地的“早制止、严查处”提供了有效支撑,大大提升了河南省自然资源监测监管能力。

      
    据统计,河南省卫星中心2020年已累计为各厅局直属单位和地市业务相关单位推送2020年第一季度、第二季度、第三季度按县域镶嵌正射影像;共计提取变化图斑48.8万个,其中第一季度33.7万个,第二季度7.4万个,第三季度7.7万个。

      
    引进人工智能影像识别技术,让乱占耕地建房行为无所遁形

      
    自农村乱占耕地建房专项整治行动开展以来,河南省坚持严控新增与摸排存量同步推进,历时约两个半月完成了246.91万个疑似建房点位的外业核查、内业整理。这背后离不开卫星遥感这一“天眼”的技术支持。

      
    2020年4月,河南省卫星中心在郏县、长垣、兰考三个县(市)开展试点,利用遥感和地理信息技术,通过样本训练、人机交互等方式,建立了高效的图斑核查技术方法。同年7月,河南省正式开展农村乱占耕地建房专项整治行动,并推出五步工作法。根据该方法,9月18日前须圈定全省2013年以来耕地及新增耕地范围,标定疑似违法建房点位,统一制作全省摸排工作范围底图。

      
    时间紧、任务重,该中心积极引进人工智能影像识别技术,摸索、总结出了一条行之有效的疑似违法图斑提取技术路线。

      
    在摸清存量方面,首先,收集全省最新遥感影像、土地调查数据、年度土地变更调查数据、永久基本农田等数据,基于深度学习自动解译方式,采用专业系统自动提取出全省耕地范围内的建筑物图斑;其次,叠加河南省审批数据、增减挂钩数据,自动擦除耕地范围内合法建筑物图斑;再次,利用人工目视方法,修正误判和漏判的建筑物图斑,最终得到全省158个县(市、区)2013年至2020年7月3日疑似乱占耕地建房图斑,通过“河南省清查整治专项行动管理系统”下发各地核实举证。

      “采用深度学习自动解译技术,以自动提取与监测为主、人工交互编辑作业为辅,仅用11天便完成此前要一两个月完成的工作。”王俊说。

      此外,河南省卫星中心还制作了全省50077个行政村的农村乱占耕地建房问题摸排专题图,着重突出各行政村的耕地范围和疑似乱占耕地建房的位置分布等信息,为外业实地核查提供工作底图。

      作为一种高效的对地观测技术,卫星遥感在自然资源监测监管方面具有独特优势。“下一步,我们将进一步完善变化发现、自动解译技术体系,提升遥感影像数据获取、处理和加工能力;加强与遥感相关企业、科研院所的合作,丰富卫星遥感数据资源,提高监测频率;立足自然资源面向社会各领域,拓展和提升卫星遥感应用服务的广度与深度。”河南省测绘地理信息局副局长、河南省卫星中心管理委员会主任毛忠民说。

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