人工智能技术在自然资源行业的应用研究

刘桂林

（湖南工程职业技术学院 湖南·长沙 410151）

2018年3月国家成立自然资源部是为了统一行使全民所有自然资源资产所有者职责，统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责，着力解决自然资源所有者不到位、空间规划重叠等问题，实现山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理，方案提出，将国土资源部的职责，国家发展和改革委员会的组织编制主体功能区规划职责，住房和城乡建设部的城乡规划管理职责，水利部的水资源调查和确权登记管理职责，农业部的草原资源调查和确权登记管理职责，国家林业局的森林、湿地等资源调查和确权登记管理职责，国家海洋局的职责，国家测绘地理信息局的职责整合，组建自然资源部，作为国务院组成部门。自然资源部对外保留了国家海洋局这块牌子。

湖南工程职业技术学院隶属湖南省自然资源厅，为自然资源行业服务是学校的首要任务，探索学校办学如何更好的服务自然资源行业是一个亟待解决的核心问题。

1 人工智能技术概述

所谓人工智能，就是用机器模拟人的识别、认知、分析和决策能力。近年来，人工智能的普及化正以前所未有的方式改变着人类的生活。当前人工智能发展如火如荼，已经衍生出了许多应用技术，具体而言，可以分为13个领域：机器学习、计算机视觉、知识工程、自然语言处理、语音识别、计算机图形学、多媒体技术、人机交互技术、机器人、数据库技术、可视化技术、数据挖掘、信息检索与推荐。

我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这个第一动力。近年来，鲜明的“大数据”时代特征和不断增长的“信息流”，正推动着自然资源科技与人工智能迅速接轨，并逐渐应用于地质调查填图、矿产资源预测、遥感影像解译、地质灾害防治、自动驾驶地图等方面。

2 人工智能技术在自然资源行业的应用

2.1 自然资源数据和系统融合方面的应用

新组建的自然资源部既要考虑与其他部委之间相互协作，也要考虑与原国土、住建等部门相关职能互相衔接，还要考虑自然资源管理系统国家、省、市和区县四个不同层级之间的数据要互联互通、协调统一、无缝对接。这都要求相关数据信息资源全面共享，将分散在各部门不同时期的大量数据和系统（平台）互联共享。

但是，由于各部门不同的软件系统由不同团队开发，要实现数据对接尤其是打通不同时期建设的系统数据接口，有一定难度。而人工智能的异构融合技术可以有效地解决这个问题，无需数据接口便可直接进行数据采集、推送，适用于任何系统数据源，并具有高度开放性，能够自动完成分级管理与部门协同的数据双向流转。这种异构融合技术操作更便捷，可以打通部门之间独立数据信息，通过综合性的数据模块掌控全部自然资源基础数据，为快速实现自然资源综合监管提供全面综合的决策依据，进而迅速开展各部门业务融合。

2.2 自然资源数据保密方面的应用

基于区块链的人工智能移动加密技术可有效解决自然资源数据保密与传输问题。区块链去中心化的加密手段可从源头上对各类自然资源涉密涉隐数据进行封装，使得涉密涉隐信息在传输中无法被窃取。明密文混排信息保护技术，可解决信息在存储和传输过程中的全程信息安全问题，这将从根本上破解保密数据的共享及传输问题。从信息的生成—传输—接收—阅读，全生命周期的信息加密保护，杜绝一切环节的泄密可能，通过建立数据横向流通机制，逐步推动形成全国自然资源数据应用场景。在此基础上，可将自然资源政务服务拓展到互联网的每个角落，以及传统技术无法实现的涉密基础数据移动设备数据传输与即时通信。

2.3 图像识别技术方面的应用

为了更科学、快速的统一标准，可利用人工智能的图像识别和机器学习技术，快速提取自然资源数据中各类影像、专题图、图斑的差异点，并通过无监督学习将人工难以发现的盲点和规律提取出来供规划部门决策参考。

此外，空间规划的另一关键点在于城镇开发边界的确定以及和土地发展预测方面，确定“资源开发利用上限”。在快速城镇化进程中，多数未经充分论证而建立的空间管制分区管理面临巨大挑战，政府现有城市空间增长管理甚至失效。而利用人工智能中的一些方法，可实现基于城市内生性发展规律的增长边界预测，在考虑城市发展综合因素的基础上，从城市自组织系统运行机制和生长要素角度划定城镇开发边界，使得城镇开发边界和土地发展预测更科学合理。

2.4 搭建数据联盟链，辅助自然资源管理决策

综合自然资源管理体系的内容及意义，可考虑以自然资源管理行为、资源开发利用以及与社会经济的发展关系三个层次为核心，利用人工智能+大数据和决策分析技术建立智能、开放、协同的自然资源实时监测及辅助决策平台，使其具有监测预警、评估评价、辅助决策功能，可满足不同层次、不同领域且不断完善扩展的自然资源监测评估与辅助决策需求。

通过搭建包含政府监管机构、第三方公共服务机构的联盟链，对自然资源利用实时监管，同时提供最佳路径、最佳策略、最佳流程以及风险预警与趋势分析等服务。通过数据助力自然资源管理部门实现精准治理、多方协作、科学决策。该思路一旦实现，对于政府部门的决策作用巨大，最大限度减少人工干预及主观臆断比例，将政府决策的科学化、合理化做到极致。

2.5 多源数据融合、破解自然资源资产审计难题

一方面，过去分散在各个部门的数据（既包括基础地理信息数据、社会经济统计数据，历年城乡规划成果数据），以及网络开放数据、物联网大数据和行业监测数据等，可通过无接口系统融合将其统一采集。应用人工智能多源数据融合技术，实现对多源数据的多尺度展示和空间模拟。

另一方面，由于自然资源管理业务相对较专业，对于自然资源管理和生态环境保护评价，指标不统一且存在大量权属模糊的情况，过去各部门都有一套自己的数据核算标准及评估方法且差异很大。而利用融合人工智能技术的信息化进行自然资源审计是一个有效途径：

（1）通过自然资源数据自动交换技术，建立自然资源大数据池，为审计分析提供良好的数据基础；

（2）通过对自然资源审批权力清单的关联分析，自动梳理业务流程，明晰自然资源系统内部各业务之间的关联关系；

（3）通过打通部、省、市、区县信息系统，建立各业务之间的全流程关系；

（4）通过云端计算，实现规则自动匹配及审批行为实时监控。

最终，从自然资源用途管制角度，科学监督建设用地审批程序，评估非建设用地转用途对生态功能提升的要求。

3 结束语

人工智能已是当今技术行业的“风口”，伴随着科学基础和实现载体取得新的突破，类脑计算、深度学习、强化学习等一系列的技术萌芽预示着内在动力的成长，人工智能的发展已进入一个新的阶段。如何抓住人工智能的发展脉络，是我们的挑战，也是机遇。抓住这一机遇，以高新技术服务自然资源行业，打造学院人工智能专业群，为人工智能行业的应用培养适用对口的人才，为国家创新战略贡献力量。