黄河口天眼织就低空智慧网,无人机智绘自然资源新纪元
一、总体介绍
东营市以获批“全国国土空间规划实施监测网络建设国家级试点”、“无人机赋能自然资源管理省级试点”的契机,构建起无人机低空智慧感知网络体系,积极推动无人机与自然资源和规划管理的深度融合。一是构建分布式低空智慧感知网络。确定“无人机+机场”、“大型无人机覆盖全市、小型无人机覆盖镇街”建设模式,逐步搭建起覆盖全市陆域面积的50%的无人机低空感知网络。所有无人机纳入统一平台管理,市县乡三级分级管理、分级负责、分级应用,建立完善的无人机运维记录和飞行记录清单,定期开展无人机培训,确保无人机管理安全有序。二是规范无人机管理应用。东营市制定一系列制度规范,建立了完善的飞行档案和业务应用指导书,确保了无人机使用的安全性和规范性。同时,东营市还充分发挥无人机技术在自然资源领域的应用,将无人机深度融入业务工作,实现了对重点项目、耕地保护、国土变更、执法监察以及储备地块和批后监管等领域的全面覆盖。三是推进无人机应用“智能化”。建立无人机拍摄的图像、视频与空间矢量之间的相互映射,实现无人机拍摄图片与地块图斑的高精度套合。根据不同的业务场景,定制算法生成满足业务需求的航线规划,实现管理工作的“自动化”,提升业务工作成效。引入人工智能技术,通过深度学习算法的训练和优化,自动识别出影像中的不同地类。
无人机创新应用经验被自然资源报报道3次,全省会议上做经验介绍3次,向厅级以上领导汇报达11人次,连续获评山东省第二届地理空间数据应用创新十大案例、山东省第一届国土空间规划服务高质量发展技能大赛创新创意成果、2024年山东省自然资源科学技术二等奖、2024年“数据要素×”大赛山东分赛东营选拔赛一等奖和山东分赛优秀奖。
二、主要做法
(一)构建“黄河口天眼”无人机低空感知体系。建设以无人机为核心、空天地协同的国土空间规划实施监测感知网络。一是构建无人机感知网络体系。搭建起市域覆盖的无人机智能感知体系,目前全市已部署无人机机场20台,覆盖面积达3235平方公里,达到全市陆域面积的49%。二是构建智能化多元感知能力。无人机搭载广角、变焦、红外、激光等多种传感器,能够一次性采集自然资源管理所需的照片、视频、红外、正射影像、倾斜影像等多元数据,解决了地面勘查机动性、可达性不足的痛点,为自然资源管理工作提供了全新视角。三是构建一体化无人机管理系统。所有无人机机场纳入统一平台管理,实现航线规划、航飞作业、数据处理、数据可视化分析、全流程监管的一体化服务能力。市县乡三级分级管理、分级负责、分级应用,形成统分结合的无人机管理模式。建立完善的无人机运维记录和飞行记录台账,所有航线任务有据可查,确保无人机管理安全有序。
(二)规范无人机管理应用。完善无人机制度体系,建立更加完善的规范标准。一是完善制度规范。制定《关于做好东营市自然资源和规划系统无人机建设管理应用的意见》、《关于深入推广无人机赋能自然资源管理试点应用的通知》和《关于开展国土规划实施监测网络建设试点的通知》系列文件,规范无人机机场建设、管理。二是建立健全飞行档案。建立全市无人机飞行记录清单和维保清单,对飞行记录进行定期归档,确保飞行数据的真实性和完整性,同时记录每台无人机的购置时间、维保到期时间等情况,定期进行无人机维修保养,提高无人机使用安全性。三是规范无人机业务应用。按照业务类型,逐一制定《无人机业务应用指导书》,明确业务类型、主管科室、飞行周期、数据类型、注意事项等,规范无人机应用方式,探索形成无人机应用地方标准。
(三)加强无人机业务应用。充分发挥无人机技术全市自然资源领域中的应用,拓展无人机技术在各县局、分局,将无人机深度融入业务工作。一是重点项目巡查。探索利用无人机对东营市重点项目进行追踪巡察,形成项目进展时序化动图,直观反映项目建设的全生命周期。二是耕地保护监管。构建无人机赋能耕地保护,对上级下发的疑似问题及时进行无死角核实,以信息化和数字化技术为耕地保护工作保驾护航。三是探索国土变更调查。无人机开展年度变更调查,提高调查监测效率,试行无人机日常变更和动态监测。四是加强无人机执法监察。选取试点乡镇开展执法线索的无人机发现,利用无人机对重点区域、重点项目进行定期巡飞,对违法问题早预警、早发现、早处理。五是储备地块和批后监管。土地供应前,对市级管理的储备地理建立航线,利用无人机对其进行周期性储备地块巡查,掌握储备地块情况。土地供应后将市局需要监管的地块纳入常态化巡查,实时了解项目进展。
(四)开发无人机智能化技术。实现无人机按照下发地块自动执行监测的功能,打通无人机“全自动化”路径,提高监测效率。一是探索无人机自动化航线规划模式。探索无人机“智能化”、“自主化”作业模式,根据不同的业务场景,定制算法生成满足业务需求的航线规划,支持四方位角向中心拍摄、中心点正斜拍摄、巡回拍摄、等距离拍摄等多种拍摄方案,最大限度适应不同业务场景的需求。二是地块边界和无人机影像融合技术。结合网络RTK技术、CORS站与先进的5G网络传输技术,建立无人机拍摄的图像、视频与空间矢量之间的相互映射,实现无人机拍摄图片与地块图斑的高精度套合,直观体现规划道路红线、绿线等管控数据与地块的关系。三是构建智能化成果识别算法。充分利用人工智能等新技术,通过深度学习算法的训练和优化,实现对无人机影像的不同场景的自动识别,分别对耕地保护工作、土地管理工作、生态保护红线人类活动监管场景建立训练集,自动识别出影像中的不同地类,如建筑、道路、车辆、塔吊、挖掘机、卡车、钻油井等。
三、取得成效
(一)管理效率显著提升。“黄河口天眼”无人机低空智慧感知网络体系的成功构建, 促进东营市自然资源和规划管理的工作效率得到了显著提升。无人机自动化技术的应用,如自动化航线规划和智能化成果识别,使得监测任务能够迅速响应、高效执行。相较于传统的人工巡查方式,无人机不仅大幅缩短了监测周期,还提高了监测的准确性和覆盖面。据统计,自项目实施以来,监测效率提升了近80%,有效降低了管理成本。
(二)执法效力显著增强。无人机创新应用为东营市的自然资源监管提供了强有力的技术支持。通过无人机对耕地、林地、湿地等重点区域的持续监测,及时发现并制止了多起违法用地、非法采矿等行为。此外,无人机还广泛应用于土地供应、规划编制、批后监管等业务领域,实现了对土地全生命周期的综合监管,有效提升了监管能力和水平。实现了对土地变化情况“全方位、智能化、动态化”的实时监测,这一应用不仅提升了自然资源管理的效率,还有效防止了违法行为的发生,违法行为同比下降64%。
(三)业务协同更加顺畅。无人机业务管理系统的建设和应用,使东营市自然资源和规划管理的业务协同能力得到了显著提升。系统通过业务流模块实现了不同业务之间的快速灵活配置,使得各部门之间的信息共享和协同工作更加顺畅。无人机监测数据能够实时上传至系统平台,为各级管理部门提供了及时、准确的信息支持。截至目前,无人机累计成功飞行地块3500个,飞行架次5431次,飞行里程总计54209.3公里,累计飞行时间1430.37小时。
(四)创新成果广受认可。东营市在无人机创新应用方面取得的显著成效得到了社会各界的广泛认可和赞誉。无人机创新应用经验多次被自然资源报等主流媒体报道,3次在全省会议上作经验介绍。同时,东营市还荣获了多项省级和国家级荣誉奖项,如山东省自然资源科学技术二等奖、“数据要素×”大赛山东分赛东营选拔赛一等奖等。这些荣誉不仅彰显了东营市在无人机创新应用方面的领先地位,也为其他地区的自然资源管理工作提供了有益的借鉴和参考。
(五)示范效应逐步显现。东营市无人机创新应用的成功实践,不仅提升了本市的自然资源管理水平,还产生了良好的示范效应。东营市也积极与其他地区开展交流合作,共同推动无人机在自然资源和规划管理领域的广泛应用。同时,还不断探索无人机在全市各级、各部门的应用,使自然资源无人机感知体系成为全市的低空感知体系,促进全市低空应用的发展。