基于遥感技术的自然资源监测监管研究

袁晓波

（东明县自然资源和规划局，山东 东明 274500）

1 遥感航测技术概述

1.1 遥感航测技术构成

遥感航测技术是指通过无人机低空飞行状态，并且选择航空摄影技术等，对地面进行拍摄反馈，这会增强调查人员对相关信息获取与分析的效果。这项技术重点涵盖地面控制技术体系、无人机飞行技术体系、航拍摄影技术体系以及信息传输技术体系等。地面控制技术是指在无人机飞行时，对其飞行任务展开调整与控制操作，创建相关的飞行路径信息、飞行参数信息以及飞行航迹信息等，从综合层面上对无人机飞行情况展开有效的监控。无人机飞行技术成为遥感航测技术的核心飞行管控体系，主要包括地面控制站构成部分、信号传输设备构成部分以及机载飞行控制构成部分等。航拍摄影技术是参考各类监测需要，以此配置合理化的遥感传感装置，包括高清数码相机设备、侦测地面雷达设备以及气象传感器设备等。信息传输技术是要对地面控制技术和无人机飞行技术展开数据链接操作，能够保障两者间通信的时效性，进而可以保证遥感航测工作的有效推进[1]。

1.2 遥感航测技术的核心技术

在第三次国土信息调查过程中，遥感航测技术主要选择倾斜拍摄测量方式，在具体应用中会关联如下所述的核心技术。（1）航拍影像预处理技术。要想保证航空拍摄数据信息的高品质，不能出现漏拍情况、画质不清晰问题以及内容扭曲现象等，要借助于此项技术全面检查航空影像数据信息，可以保障其具备完整性和真实性特征等。（2）纹理映射技术。这项技术能够创建全新的空白模型体系中的管理数据信息，利用具体信息构造实景3D模型。（3）空三加密技术。也可以将其称之为空中三角点位测量技术，将其应用在3D影像测量时，先是要分析预先设置的控制点位坐标参数，求解加密点位平面坐标值系数，能够提升数据信息的处理精确性。

2 遥感航测技术应用优势

2.1 真实性

国土数据信息调研有着非常高的调查结论标准，务必要充分保障数据具备准确性和真实性，杜绝出现数据的虚假和不精确问题，从而规避可能出现的恶劣社会影响。通过遥感航测技术获得的测量数据信息，具备较为理想的真实性，在某些存在复杂性的地理环境、多变性的地貌特征以及较高困难的测量区域中，如果选择人工作业方式，可能无法选取最佳拍摄角度，并且存在摄影位置的难题等。而选择遥感航测技术，可以快速获取土地数据信息，无人机具备的小体积与简便性等特征，能够保障其具备全方位的拍摄角度与灵活的拍摄位置，可以在最大层面上保障数据信息获取的精确度与真实性，从而为后续的数据处理分析带来信息的可靠性[2]。

2.2 便捷性

在国土信息调研活动中引入遥感航测技术，能够使操作简捷，从而让调研工作保持高效。通过遥感航测技术的使用，可以显著强化调研工作的效率，在保障数据信息具备精确度和真实性时，也能更加充分利用各类所需数据资源，有效控制成本。譬如，在某些有着广泛覆盖面积、复杂工序的偏远测量调查区域中，鉴于测量人力资源的匮乏，此时选择遥感航测技术，能够在没有增加工作人员规模的前提下，更好地完成所有土地测量任务，并且将测量结果进行完善处理，保证测量数据信息的精确度和全面性。

2.3 高效性

遥感航测技术有着卓越的应用价值，这也是辅助全国第三次土地资源信息调查工作有效完成的核心影响要素。相较于传统土地信息调研手段而言，遥感航测技术会在诸多领域中均产生理想的优化效果，能够让数据信息具备高品质，同时会减少测绘工作人员的工作任务量，让调研工作的发展趋向具备自动化特征和信息化特征等。并且在完善调查工序时，可以减少因恶劣天气的负面影响而出现调查工作的不利局面，譬如自然暴雨、风雪等现象。假如调研工作没有较高效率，会产生时间不匹配现象，由此会出现比较显著的数据制约后果。譬如，在交通落后与复杂环境的偏远山区中，采用传统土地信息调研方式会有着很高的工作难度，以及较多的数据交互时间等，这会对后续工作流程的开展产生阻碍。选择遥感航测技术，可以克服上述问题，并且对调查技术进行优化，能够辅助调研工作有效完成。

3 卫星遥感监测技术智能化应用

3.1 辅助自然资源执法监察工作

3.1.1 违法建筑监测

采用人工智能技术与数据处理技术等，可以在指定时段中，对建筑体的变化区域展开地图斑点数据信息的自动提取操作。与此同时，参考往年建设用地的报批业务数据与土地供应的业务数据等，可以对没有履行有关程序的可疑建设活动进行预警控制。并且能够参考规划审批的数据信息内容，结合太阳高度角影响要素与建筑阴影长度影响要素等，对采光情况与层高情况进行估算，将其中存在的可疑违法现象筛查出来，并将有关数据信息传送至基层执法工作人员，让他们进行专业化研判，在必要时可以选择现场验证的检查方式[3]。

3.1.2 土地闲置监测

在与审批系统进行联动时，将通过审批后产生的土地共用数据范围纳入到重要议题中，依据违法建筑监控预警数据信息，并且利用人工智能技术，以获取监控目标的地块数据信息，采用比较研究方式探讨建筑边界范围的前后情况，假如在供应后的某个时段中未出现建筑体，或者产生显著的建筑改变情况，可通过筛选方式产生预警，其中包括具备可疑性的闲置土地数据等[4]。

3.1.3 监控矿山私人开挖和非法开采

主要是在夜间时段中出现私人开发与违法开采等作业现象，此类施工一般选择大型工程设备，常见分布于山区中丰富矿产资源的区域。参考以上特征，能够对这些高风险地区展开密切监控。在出现生产活动后，选择热红外遥感技术与发光遥感技术等展开实时监控；如果从交通角度进行分析，可以高效监控车辆运行时产生的轨迹，也会给打击上述问题提供重要的线索与证据。

3.2 耕地保护监测

3.2.1 农地非农化

有效整合高分辨率卫星遥感图像技术与建筑物提取技术等，参考建设用地审批数据信息，智能化获取以农田区域为代表的各种可疑违法建筑物，同时对可疑数据信息展开预警监控，同时对比分析背景数据信息，进而杜绝破坏田地的违法现象。以年度与月度为时间单位，定期监测设备农业用地情况，改变传统的监控模式，采用无人值守的监管体系[5]。

3.2.2 非粮食耕地

高效处理高分辨率遥感图像数据信息与高光谱卫星数据信息等，尤其是要利用“红边”波段遥感数据资源，依据农作物具备的光谱特征，对农作物类型及其面积展开分类与估测。有效辨识耕地区域中非粮食的实际面积信息与类型信息等，从而为保护与监管耕地带来大量的第一手数据资源。

3.2.3 能力动态评估和核算

利用各类校准数据资源，可以将高光谱数据信息应用在动态监测指定作物的生产领域中，同时也会给农业用地的类型划分带来动态评估数据信息。

3.3 生态红线监测

3.3.1 生产活动监控

主要监测自然保护区中出现的生产活动现象，能够监测可见光信号、热红外信号以及夜光信号等，利用人工智能技术对车辆图像数据信息以及生产设备图像数据信息等展开深度学习活动，要监控可疑生产活动，并且录入具体的活动部位参数，同时产生预警信号。

3.3.2 生态破坏监测

借助于SAR雷达技术等，监测在自然保护区中由于人类生产活动而出现山体的破坏问题、滑坡问题以及沙坑问题等。假如锁定可疑破坏现象后，快速产生预警信号，为无人机巡逻，或者人员巡逻等验证活动提供便捷，从而增强快速发现问题的时效性。

3.3.3 荒漠化趋势监测

高效处理可见光数据信息与高光谱数据信息等，选择年度时间单位与月度时间单位，对比分析草地数据信息与耕地数据信息等，利用提取技术与分类方式，以此研究草地耕地的荒漠化发展趋向与实际的定位信息，为自然资源精细化管控活动提供必要的数据支撑。

3.4 创新遥感技术方法体系

国家要抢占全球观测技术领域的制高点，大力推进智能化遥感填图技术、以大数据技术与云计算技术为依托的生态环境遥感综合监测技术，以及高精度遥感地体解译技术等。完善地质智能感测系统，打造地面与星空地观测的综合性实时监管网络平台。持续拓展“三位一体”（即地质云技术方面、大数据技术方面以及智能化技术方面）的整体布局体系，要提速新一代信息技术的融合应用效能，譬如包括遥感技术体系、5G技术体系、区块链技术体系、知识图谱技术体系、空间信息技术体系等，把获取的多源自然资源调查监控数据信息转换成“数字地球”的重要资源，同时有效增强地质调查的现代化工作水平与社会服务化水准。

3.5 碳源汇时空分布状况的调查反演

卫星遥感技术成为区域尺度中探测大气碳浓度参数的重要途径，已经在国内外的有关应用中获取大量的应用成果。2016年，我国发射第一颗CO2科学观测实验卫星，使我国成为全球第三个能够具备碳卫星数据信息搜集技术的国家。这个“碳卫星”搭载使用的高光谱温室气体探测仪能够精确反映大气CO2浓度参数，同时能够对相关气体成分的分布情况与密度改变状态进行动态监测，可以给应对全球气候变暖问题带来精确的数据参考依据。2019年，国家地质调查局在配合国家林业与草原局展开的国内泥炭碳库调研工作中，也渐渐摸索出基于“遥感反演-地面钻探-实验测试”一体化的碳源汇时空分布调查监测技术系统，期待可以借助于遥感技术迅速获取有关数据信息，以此研究泥炭的形成时期、对应的成炭阶段以及气候环境等，用于分析以青藏高原为代表的典型区域中泥炭发育时碳循环进程及其对气候变化产生的作用，这会给我国在国际气候变化领域中逐渐提升话语权带来重要的科学支撑作用。

4 地基、空基遥感监测技术智能化应用

4.1 无人机

选择无人机技术等进行重点区域的巡逻工作，也可以采用以BP网络为代表的人工智能技术，从而实现对各类监测目标的自动识别，譬如工程设备数据信息、矿山机械数据信息、运输车辆数据信息等，能够及早发现违法违规行为，并且进行及时预警。可以搭载热红外监测载具以进行热源信号、火源信号的追踪检测。选择搭载激光LIDAR设备监测重点监控区域中矿山开采地形数据信息。

4.2 高空摄像头

在重点区域监测中利用高空摄像头（铁塔搭载），从而对大区域违法活动进行监控。与此同时，通过GIS技术实时获取疑似违法行为的坐标参数，并且要联动使用自然资源管理业务平台，快速调取与审批数据信息，研究相关信息是否有规范化的审批手续流程、是否出现基本农田被侵占，以及土地利用总体规划是否科学等，要快速预警与迅速解决不合规，甚至违法的建设活动。

5 结束语

以上技术应用方式能够高效解决在自然资源监测监管时出现的车辆人力资源匮乏，以及工作效率低下的负面问题，不断强化执法和监测时的自动化水准，减少问题发现时间，利用地基遥感监测技术、空基遥感监测技术以及天基遥感监测技术等，参考监测监管对象具备的光谱特征与雷达信号等，从而快速锁定违法行动，并且进行及时管控。参考长期收集与整理的遥感数据信息，可以对各类自然资源管控对象进行动态监管，譬如土地利用领域、资源开发领域以及城市演变领域等，不断强化自然资源管控效能。