自然资源部第三地理信息制图院服务自然资源管理纪实

近期，在第四届无人机行业创新应用大会（2021）暨第三届飞马机器人行业应用大会大奖赛分论坛上，自然资源部第三地理信息制图院代表队荣获第二名，该院科技创新再创佳绩。近年来，立足“两支撑、一提升”工作定位，坚持创新驱动转型发展，该院开展了新型技术探索和科技成果转化应用，在地质灾害防治、人工智能遥感解译、快速地图服务、支撑行业需求等方面取得突破性进展，为自然资源“两统一”职责履行提供了测绘地理信息支撑。

　　
“空—天—地”一体化支撑精准科技防灾

　　
自2017年“6·24茂县叠溪滑坡”发生以来，该院持续参与地质灾害隐患综合遥感识别监测工作，开展了基于多波段InSAR（干涉雷达测量）数据的复杂山区大范围地质灾害隐患识别技术研究，掌握了“空—天—地”一体化InSAR监测、高精度遥感、无人机航空摄影等新技术、新方法。

　　
按照地质灾害调查的“普查—详查—核查”三查体系，该院提出，首先利用InSAR技术对区域地表进行广域多期次扫描，普查筛查出地表形变“靶区”，开展地质灾害解译识别，类似对项目区进行“体检筛查”；再对因地形、坡度、植被覆盖等人员难到达区域，利用激光雷达、无人机遥感技术解析隐蔽性隐患的斜坡结构、断层发育、裂隙走向等，相当于给项目区重点部位进行“核磁共振或CT检查”；最后，按照居民聚居区、场镇、学校、重大工程设施等威胁险情等级，有计划地开展地面核查和专项调查，给出一个“临床诊断”。这种从“区域—重点—靶心”逐项的深度调查，大幅提高了地质灾害隐患识别准确率。

　　
与相关部门联合，该院利用创新技术在四川省龙门山地质断裂带、九寨沟高山峡谷及四川西南地区开展了大面积InSAR监测工程化应用实践。其中，川西南地区利用“空—天—地”一体化遥感技术发现近千处疑似隐患。地面核实结果显示，项目区域的地质灾害隐患识别准确率约为70%，该技术可有力支撑四川省地质灾害精准防治工作。

　　
人工智能遥感解译助力自然资源调查监测

　　
为加快适应自然资源调查监测工作新形势新要求，该院组建了调查监测应用队伍，研发出自然资源深度学习遥感智能解译平台，将资源调查监测工作与人工智能技术深度融合，大幅缩短遥感影像解译周期，提高了解译精准度。现在，相关成果已在国土变更调查等多个国家重大工程中应用。

　　
该平台解决了调查区域水体要素生产工作量大、人工采集耗费时间长等问题。该院研发了人机融合智能“整景智能提取—局部实时更新—综合动态研判”的生产工艺流程。首先，机器智能快速地对整景影像进行核心要素的全面识别提取，再为局部解译效果不理想区域进行重点识别提取，最后由技术人员基于经验进行综合研判。通过该流程，使用者可以实现不同来源、不同时相的遥感影像中河流、湖泊和坑塘等水体数据的快速自动提取，生产效率相比传统作业模式提高近20%。

　　
此外，这个平台中的智能云雪识别功能大大提高了影像质量评估效率。由于云和雪在可见光影像上表现出高反射率类似，传统物理阈值法无法很好地将云雪区分开，需要花费大量的人力来逐一对每景影像勾绘云雪图斑、统计面积占比信息。为此，该院开展了云雪智能识别研究，并将研究成果应用在四川1∶1万无图区测绘、实景三维中国建设等多个项目中。现在，作业人员在下班前为系统指定测区影像所在路径，设置面积阈值、波段重组和平滑容差等参数信息，系统便能自动进行云雪矢量范围提取并输出云雪占比统计信息。第二天一上班，作业人员就可以直接获得测区影像云雪覆盖情况，提升工作效率近20倍。

　　
快速出图体系支撑测绘成果社会化服务

　　
制图是该院的传统优势。基于“两库一平台”（地图知识规则库、多尺度地图数据库、快速制图服务平台）架构，该院开发的快速供图服务体系，可实现任意地点、任意范围、任意尺度1小时应急与政务地图快速服务响应。

　　
该体系攻克了地图缩编这一重大难题。它针对自然资源调查数据全覆盖、无缝隙、无重叠、数据量大、尺度跨度大、地理特征复杂等显著特点，将数据缩编的各个环节信息化、流程化、结构化设计，集成了丰富的智能缩编综合算法，能够适应百万级图斑数据自动缩编，并能较好保持其地理特征。应用这个体系，《吉林省第三次国土调查图集》编制过程中，仅用20天时间便完成了全省各个县区10个不同比例尺的70余幅“三调”成果的制图综合工作，提高工作效率近10倍。

　　
该体系是基于多源地理信息数据构建的一套面向不同尺度空间、不同区域特征、不同数据源、不同专题背景的地图数据库通用化建设模式，可有效促进测绘成果应用；多人离线协同作业技术实现了多人同时安全高效的编辑一套数据成果，提高了70%的数据生产效率。新疆、吉林、广西、江苏、湖南、江西等十余个省区（市）应用这个体系，已经产生的直接经济效益超过2000万元，在自然资源管理、应急政务保障、多模式制图、图集编撰等方面发挥了重要作用。

　　
在建设过程中，该体系先后获得了14项软件著作权、申报了7项发明专利、参与了3项标准制定、在核心期刊发表了20余篇论文，获得中国测绘科学技术一等奖1项、二等奖2项。目前，该体系建设正在不断向纵深发展，努力为自然资源管理等重大决策提供更精确、更高效、更贴心的测绘成果社会化服务。

　　
“一张图”实现河湖管理智慧化

　　
轻点鼠标，打开四川省河长制湖长制信息化平台，屏幕上显示出四川省21个市（州）183个县（区）3101个乡镇（街道）的河流、湖泊、水库以及河湖长分布等各项信息。点击任意—条河流，就能显示出这条河的河流长度、流域面积、上下游关系以及各级河湖长等基本信息；点击任意一名河长，就能查阅到其所负责的河流“一河一策”“一河一档”以及巡河、考核、督查的情况。

　　
据介绍，在四川省水利厅、四川测绘地理信息局大力支持下，该院积极配合该省河长制办公室全力保障河长制工作，积极对接水利部门、主动服务河长制工作链条，同省水利部门联合构建了“水利﹢测绘”的工作模式。

　　
这个工作模式充分利用河长制湖长制平合，提供“管家式”的测绘地理信息服务，与省、市、县、乡四级5万多名河长制湖长制工作者共同建设河湖大数据，成功建成了四川省河长制湖长制信息化平台。该平台面向全省各级水利管理部门以及河长制湖长制成员、联络员单位、水利厅各处（局）和各水管单位共计12000名用户开放了账号，日均请求访问150万次以上，各级河长都可在平台上开展巡河、督查、一河一策、一河一档、河湖公示牌等20余类业务工作。在此基础上，该平台还统筹了河湖管理工作中的采砂、涉河项目管理、河湖健康评价等业务；同时向相关部门开放接口，为环保督查、流域农业规划、长江流域全面禁捕网格化管理、应急处理等工作提供有力支撑。

　　
同时，依托四川智慧水利“一张图”基础数据开发的“智巡精灵App”，实现了对巡河数据及巡河轨迹的信息化管理。省、市、县、乡、村各级河长巡完河，只需在手机上点一点，就能上传文字、图片、视频等，及时上报、反馈各种巡河信息。平台还充分支撑了河湖划界工作，基础数据可自动提取河流名称、编码、所属流域及行政区；专题数据可提取水文站、监测断面、水闸等信息，保证了划界成果与平台成果的一致性。

　　
2020年，四川智慧水利“一张图”基础信息与共享服务平台获得2021年首届数字四川创新大赛十佳案例优秀成果奖。目前，这一解决方案已进一步落地市州，为平台的持续完善提升持续注入新的活力。