基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究

【摘要】自然資源監(jiān)管，是針對(duì)自然資源采取的有效保護(hù)方法，是非常重要的一項(xiàng)工作，為了做好這項(xiàng)工作，優(yōu)化自然資源智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)顯得非常關(guān)鍵。對(duì)此，本次將自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為切入點(diǎn)，進(jìn)一步分析該監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)，希望以此為全面提高自然資源監(jiān)管工作的效率及質(zhì)量提供充分有效的平臺(tái)支撐。

【關(guān)鍵詞】自然資源一張圖;智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì);關(guān)鍵技術(shù);平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)

Abstract： Natural resources supervision is an effective protection method for natural resources. It is a very important work. In order to do this work well， it is very important to optimize the design of natural resources intelligent supervision platform. Therefore， taking the design basis of intelligent supervision platform based on one map of natural resources as the starting point， this paper further analyzes the key technologies and platform function realization of the supervision platform design， hoping to provide sufficient and effective platform support for comprehensively improving the efficiency and quality of natural resources supervision.

Key Words：A map of natural resources; Design of intelligent supervision platform; Key technologies; Platform function realization

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.06.

引言：

自然資源監(jiān)管，是針對(duì)自然資源采取的有效保護(hù)方法。為了促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的協(xié)同提升，做好自然資源監(jiān)管工作至關(guān)重要。在我國(guó)自然資源科技創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃當(dāng)中，對(duì)自然資源智慧監(jiān)管平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性做出了明確的指示[1]。因此，有必要對(duì)“跨層級(jí)-系統(tǒng)-部門”的自然資源智慧監(jiān)管大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化構(gòu)建，確保能夠?yàn)樽匀毁Y源監(jiān)管工作的高效開展提供充分有效的現(xiàn)代化科學(xué)平臺(tái)支持?？傮w而言，為了全面提高自然資源監(jiān)管工作的效率及質(zhì)量，本文圍繞“基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)”展開分析研究?jī)r(jià)值意義顯著。

1、基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)分析

1.1明確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

自然資源包括山、水、林、田、湖、草等相關(guān)資源，而涉及的數(shù)據(jù)則主要包括地理空間數(shù)據(jù)、專業(yè)指標(biāo)數(shù)據(jù)等。在基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)期間，明確相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)至關(guān)重要。具體而言，需明確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有四類，即：①基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，比如地區(qū)地圖矢量、影像數(shù)據(jù)，還有地名、地址等相關(guān)數(shù)據(jù);②多期遙感影像數(shù)據(jù)，主要涉及地理國(guó)情地表覆蓋數(shù)據(jù)、資源三號(hào)等2m分辨率遙感影像數(shù)據(jù)、>1m分辨率遙感影像數(shù)據(jù)等;③地理國(guó)情普查/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以一級(jí)類變化圖斑數(shù)據(jù)為主，比如耕地、林地、草地等圖斑數(shù)據(jù);④自然資源專題數(shù)據(jù)，比如統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、自然保護(hù)區(qū)三區(qū)界線數(shù)據(jù)以及空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

1.2明確平臺(tái)總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)思路及技術(shù)路線

以山、水、林、田、湖、草等相關(guān)自然資源為依據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管監(jiān)測(cè)平臺(tái)的構(gòu)建，期間需結(jié)合自然資源行政管理部門在業(yè)務(wù)層面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)資源、地理國(guó)情普查/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化整合，并對(duì)山、水、林、田、湖、草等自然資源的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，使自然資源一張圖大數(shù)據(jù)有效構(gòu)建[2-3]。同時(shí)，對(duì)信息化系統(tǒng)平臺(tái)加以應(yīng)用，并規(guī)范使用遙感影像對(duì)比監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)互連監(jiān)管執(zhí)法技術(shù)，使以自然資源為基礎(chǔ)的主動(dòng)與智能服務(wù)質(zhì)量水平能夠得到有效提高。除此之外，需在針對(duì)完整的自然資源遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)體系進(jìn)行有效構(gòu)成的基礎(chǔ)上，使自然資源智慧監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)具備充分有效的技術(shù)保障支撐。如下圖1所示，為基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)的總體技術(shù)路線：

2、基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)分析

從自然資源監(jiān)管平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)角度考慮，在平臺(tái)設(shè)計(jì)過程中，掌握具體的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)至關(guān)重要。具體而言，涉及的主要設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.1自然資源一張圖大數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建技術(shù)

將自然資源多源數(shù)據(jù)一體化集成、管理需求作為參考憑據(jù)，然后根據(jù)省地理空間信息，對(duì)山、水、林、田、湖、草等普查數(shù)據(jù)，還有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采取優(yōu)化整合處理措施，并針對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人口等相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化整合，進(jìn)一步以網(wǎng)絡(luò)眾源社會(huì)化信息為依據(jù)，構(gòu)建完善的自然資源大數(shù)據(jù)庫(kù)，保證自然資源數(shù)據(jù)統(tǒng)一空間基準(zhǔn)有效展現(xiàn)出來，并針對(duì)多網(wǎng)綜合感知的自然資源數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)接入服務(wù)，對(duì)自然資源數(shù)據(jù)采取實(shí)時(shí)集中管理模式。

在數(shù)據(jù)匯聚方面，收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)，通過格式的轉(zhuǎn)換，并在空間基準(zhǔn)統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范編輯，在對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、多期遙感影像數(shù)據(jù)以及地理國(guó)情數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步形成矢量數(shù)據(jù)、瓦片數(shù)據(jù)后，在GIS中間件、數(shù)據(jù)接口的媒介作用下，追蹤使自然資源一張圖大數(shù)據(jù)庫(kù)得到有效構(gòu)建。gzslib202204031347

在大數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建過程中，針對(duì)涉及的一些要求，有必要選擇應(yīng)用面向?qū)ο蠓椒ㄅcUML建模語言，使數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一設(shè)計(jì)目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)，并保證數(shù)據(jù)能夠得到安全與統(tǒng)一管理。各類數(shù)據(jù)均需傳輸至關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，然后完成統(tǒng)一建庫(kù)處理。在GIS中間件的作用下，將空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中[4-5]。這對(duì)地理空間數(shù)據(jù)，需將各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分層、有關(guān)屬性結(jié)構(gòu)、分析應(yīng)用需求為參照憑據(jù)，進(jìn)一步對(duì)邏輯數(shù)據(jù)組織、表達(dá)模型充分確定?；跀?shù)據(jù)操作層面，有必要把邏輯數(shù)據(jù)組織模型作為參考憑據(jù)，確保數(shù)據(jù)操作目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開放性、容易擴(kuò)展、便于維護(hù)等特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來。通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表形式，存儲(chǔ)屬性、業(yè)務(wù)等相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.2自然資源一張圖大數(shù)據(jù)集成展示服務(wù)技術(shù)

在自然資源一張圖當(dāng)中，涉及的數(shù)據(jù)資源類型較多，在整合相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用“一張圖”提供相對(duì)應(yīng)的服務(wù)，期間需確?？臻g基準(zhǔn)的統(tǒng)一性?；跁r(shí)空標(biāo)識(shí)有效構(gòu)建的基礎(chǔ)上，保證標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口能夠有效集成，進(jìn)而確保集成服務(wù)能夠得到有效實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，需對(duì)相關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化處理，以此確保CGCS2000坐標(biāo)系基準(zhǔn)地理空間數(shù)據(jù)得到有效構(gòu)成以后，對(duì)相關(guān)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間標(biāo)識(shí)的增設(shè)，并在數(shù)據(jù)調(diào)用方面通過標(biāo)準(zhǔn)OGC服務(wù)、WebService服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化程度提高。此外，在集成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口的基礎(chǔ)上，保證相關(guān)數(shù)據(jù)能夠在自然資源一張圖中的集成服務(wù)功能中充分發(fā)揮出來。

2.3自然資源監(jiān)測(cè)技術(shù)

自然資源變化監(jiān)測(cè)，主要涉及兩大方面的內(nèi)容，即：其一，地理國(guó)情監(jiān)測(cè);其二，多期遙感影像監(jiān)測(cè)。一方面，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作開展期間，主要是為了能夠?qū)Φ乇碣Y源進(jìn)行全盤掌握，并將自然資源的實(shí)況核實(shí)清楚，然后將自然資源的變化情況核實(shí)清楚。從技術(shù)層面分析，需將地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)充分應(yīng)用好，將地表相關(guān)自然資源當(dāng)作客觀科學(xué)的參照依據(jù)，及時(shí)對(duì)有效的變化圖斑信息進(jìn)行提取，進(jìn)一步確保統(tǒng)計(jì)分析工作的分區(qū)域分類別目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步使自然資源的周期性監(jiān)測(cè)目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)[6-7]。另一方面，因遙感影像更新周期較短，且遙感影像來源渠道較多，因此可以保證遙感影像內(nèi)容的豐富性，能夠基于不定期、短期的自然資源監(jiān)測(cè)當(dāng)中展現(xiàn)出相應(yīng)的價(jià)值效果。與此同時(shí)，對(duì)多期遙感影像數(shù)據(jù)信息規(guī)范使用的條件下，能夠讓相關(guān)區(qū)域的有效監(jiān)測(cè)目標(biāo)有效確定下來，以此使自然資源監(jiān)測(cè)的靈活程度得到有效提升。除此之外，在多期遙感影像集成的情況下，有助于雙屏對(duì)比、卷簾對(duì)比以及變化標(biāo)繪等功能的研發(fā)，使將多期遙感影響變化當(dāng)作基礎(chǔ)的監(jiān)測(cè)能力顯得更加突出，進(jìn)一步使自然資源不定期監(jiān)測(cè)的任務(wù)目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)。

2.4自然資源變化監(jiān)管核查技術(shù)

在自然資源變化監(jiān)管核查作業(yè)開展之前，需對(duì)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)合理應(yīng)用，主要包括移動(dòng)APP技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)等，在對(duì)自然資源變化監(jiān)管核查子系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的基礎(chǔ)上，使自然資源變化監(jiān)管核查作業(yè)順利、有序進(jìn)行。與此同時(shí)，對(duì)Web端環(huán)保監(jiān)察管理系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范應(yīng)用，保證可以和Pad端野外核查系統(tǒng)形成良好的連接關(guān)系，在針對(duì)環(huán)境管理信息管理資源進(jìn)行優(yōu)化、整合的基礎(chǔ)上，有效構(gòu)建覆蓋全空間、全區(qū)域的環(huán)境管理體系[8]。并且，還有必要規(guī)范應(yīng)用Pad端的信息上傳、任務(wù)下發(fā)功能，與數(shù)字線劃地圖、影像電子地圖等有機(jī)聯(lián)合，在顯示監(jiān)管對(duì)象的位置、像片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步和不同位置的攝片進(jìn)行比較分析，使監(jiān)管對(duì)象的監(jiān)管效果增強(qiáng)，最終使監(jiān)管核查業(yè)務(wù)閉環(huán)得到有效形成。如下圖2所示，為自然資源變化監(jiān)管核查技術(shù)路線圖。

3、監(jiān)管平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)分析

在該監(jiān)管系統(tǒng)平臺(tái)當(dāng)中，主要涉及四大子系統(tǒng)，即：

（1）自然資源一張圖子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：①展示一張圖信息資源;②動(dòng)態(tài)疊加信息資源;③空間查詢信息資源;④統(tǒng)計(jì)分析信息資源。即在“自然資源一張圖”大數(shù)據(jù)當(dāng)中，使各種專題數(shù)據(jù)在一張圖中得以展示應(yīng)用，比如地理空間數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、山水林田普查數(shù)據(jù)等等。同時(shí)，對(duì)于各種數(shù)據(jù)上述提到的各項(xiàng)功能給予充分支持，最終使自然資源大數(shù)據(jù)一張圖展示、應(yīng)用以及決策能夠有據(jù)可依。

（2）多期遙感影像監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：①對(duì)自然資源變化情況進(jìn)行卷簾對(duì)比、多屏對(duì)比;②對(duì)變化區(qū)域進(jìn)行標(biāo)繪;③使變化監(jiān)測(cè)檔案數(shù)據(jù)有效形成。在該子系統(tǒng)當(dāng)中，將“自然資源一張圖”的多時(shí)期服務(wù)、高精度遙感影像數(shù)據(jù)服務(wù)作為基礎(chǔ)，經(jīng)疊加平臺(tái)提供的連續(xù)年度監(jiān)測(cè)影像數(shù)據(jù)，然后對(duì)各年度的自然資源變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果進(jìn)行疊加，在卷簾對(duì)比以及多屏對(duì)比的情況下，對(duì)自然資源變化情況進(jìn)行直觀真實(shí)地監(jiān)測(cè)，并對(duì)變化區(qū)域標(biāo)繪與信息錄入給予充分支持，最終使變化監(jiān)測(cè)檔案數(shù)據(jù)有效形成。

（3）自然資源監(jiān)管執(zhí)法子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：①下發(fā)核查數(shù)據(jù);②實(shí)地核查相關(guān)數(shù)據(jù);③核查反饋相關(guān)信息;④對(duì)執(zhí)法任務(wù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行核查管理。在各項(xiàng)功能得到有效實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，使自然資源監(jiān)管執(zhí)法技術(shù)閉環(huán)得到有效形成。

（4）運(yùn)維管理子系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：①更新系統(tǒng)數(shù)據(jù);②機(jī)構(gòu)管理相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù);③根據(jù)需求，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)維作業(yè)[9-10]。對(duì)于運(yùn)維管理子系統(tǒng)，能夠提供服務(wù)更新維護(hù)功能，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)的可配置、可轉(zhuǎn)移得到有效保證。

結(jié)語：

綜上所述，從自然資源監(jiān)管工作效率及質(zhì)量提升角度考慮，構(gòu)建基于自然資源一張圖的智慧監(jiān)管平臺(tái)至關(guān)重要。在具體構(gòu)建期間，需明確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、平臺(tái)總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)思路及技術(shù)路線，在掌握平臺(tái)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使監(jiān)管平臺(tái)的各項(xiàng)功能得到有效實(shí)現(xiàn)，即包括：其一，自然資源一張圖子系統(tǒng)功能;其二，多期遙感影像監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)功能;其三，自然資源監(jiān)管執(zhí)法子系統(tǒng)功能;其四，運(yùn)維管理子系統(tǒng)功能等，進(jìn)一步使自然資源智慧監(jiān)管作業(yè)的綜合效率及質(zhì)量水平提升提供全面的系統(tǒng)技術(shù)支撐。

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作者簡(jiǎn)介：