年度盘点|深化场景应用,蓝图信息空天地海服务再提升
发布日期:
2023-01-12

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当前国家大力推动数字经济、数字社会、数字政府建设,对高质量时空信息、高层次时空分析和高水平时空赋能提出了迫切需求。在这一发展趋势下,测绘地理信息进入更为广阔的领域,逐步深入城市管理、交通运行、智慧农业、文物保护、应急监管、地灾监测等诸多领域应用之中。


2022年,蓝图信息在空天遥感监测、实景三维建模、地表测绘调查、地下水下探测等领域实施了多个项目,为各级政府部门及相关企事业单位提供空间数据实时采集、高效处理、深度分析和智慧应用一体化的全流程测绘地理信息解决方案。通过盘点年度项目案例,夯实技术支撑体系,提升、优化测绘服务能力和水平。

 

一、空天遥感监测

01

摸清贵州地理国情数据

打好“两服务、两支撑”基础

地理国情监测作为一项重大的国情国力调查,是全面获取地理国情信息的重要手段,也是掌握地表自然、生态以及人类活动基本情况的基础性工作。为更好地监测并掌握六盘水市、黔西南州全域耕地资源、林草资源、水资源和城市要素、人工建(构)筑物的类型、面积、范围、分布和变化情况,需开展地理国情监测工作。


项目结合基于深度学习的影像自动识别算法及倾斜摄影技术,开展地表覆盖变化和地理国情要素变化监测,快速发现并提取变化信息。对内业分类与判译中无法确定边界或属性的要素和无法准确确定类型的地表覆盖分类图斑,利用外业调查底图以及“3S”一体化外业调查等技术,高效开展外业实地核实确认工作;对地表覆盖分类数据、地理国情要素数据、遥感影像解译样本数据及相关元数据等进行数据入库和建库处理等工作,形成现势性强、高精度、全覆盖的2022年版地理国情监测数据成果。


项目成果满足六盘水市、黔西南州变更调查、耕地保护、国土空间规划实施监督、用途管制、权益管理、生态保护修复、督察执法、林草湿保护等自然资源管理和生态文明建设的需要,可为各部门和地方政府提供地理国情信息决策支撑,为自然资源专项调查等重大国情国力调查监测工作提供统一的地理空间公共信息基底。

 

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建筑物、道路等信息采集

 

02

人工智能辅助识别提取

监测预警强化“两违”管控

“两违”巡查工作往往容易面临管理部门执法力量不足,违法用地、违法建设监测不及时等问题。为有效解决上述问题,切实维护土地管理秩序,实现遏制新增违法用地、违法建设的目标,蓝图信息自主研发了基于深度学习与多源遥感数据的新增建设用地自动检测技术,为佛山市抓牢“两违”工作底线,及时遏制“两违”增量提供技术支撑。


首先利用新增建设用地自动检测技术对训练区中出现的新增建设用地在高分辨率影像上进行标记,并对标记的训练数据进行数据增广和差值计算操作,选择深度学习中的模型进行训练并调优。为达到快速、大范围的新增建设用地自动检测目的,利用迭代加权多元变化检测,并对两期影像进行变化检测,再用高斯混合模型对变化检测结果进行阈值划分,得到变化区域结果。最后,在变化区域中选择高分辨率遥感影像在训练后的模型上实现新增建设用地的自动检测并评定精度。


利用本技术可快速、大范围对疑似违法用地、违法建设进行自动检测,在一定程度上减少了人工目视判断与边界划定的工作量,提高“两违”监测准确度及工作效率。同时,自动检测新增建设用地将为“两违”的查处提供一种新的思路,可成为保护我国自然资源的重要技术手段。

 

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新增建设用地自动检测技术应用系统

 

03

北斗精准监测地质灾害隐患

科学防灾减灾护一方平安

为加强地质灾害监测体系建设,科学指导防灾减灾,提高地质灾害监测预警水平和能力,蓝图信息融合InSAR遥感、北斗高精度定位、物联网、宽带通信、移动互联和智能灾变评估预警算法等系列技术,配套高精度时空信息监测预警平台,实现对地质灾害的全天候、自动化、科技化的监测预警。


针对滑坡、崩塌、不稳定斜坡等重要地质灾害隐患和诱发因素,通过布设GNSS地表形变监测站、地表裂缝监测站、倾角位移监测站、含水率计、雨量计等设备,对地质灾害体孕育、地质灾害发生过程等关键性指标和指示性信息进行实时监测。搭配宽带卫星通讯站,以解决蜂窝网络通信中断问题,保障监测数据实施回传;配套高精度时空信息监测预警平台,可对隐患点的灾害危险性做出预警分级,让用户更直观地掌控隐患点的危险程度,及时掌握灾害体变形动态,以达到超前预测预报的监测预警效果。相关技术已在湖南、贵州等地得到实践与应用。

 

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监测设备现场安装

 

二、实景三维建模

01

实景三维展现乡村农房立体风貌

数字技术开创宅基地管理新路径

2020年,松江区被列入全国新一轮农村宅基地制度改革试点地区之一,启动了探索深化农村宅基地制度改革试点工作,通过信息化手段推进农村宅基地管理信息平台建设,并开展松江区农村宅基地及农房三维建模。


针对项目分辨率要求高、工期紧张、建筑物分散且高度较低等特点,蓝图信息采用贴近摄影测量的技术和方法进行数据采集,将无人机机动、灵活、低成本的优势与项目精细化三维建模的需求相结合,实现对宅基地表面进行厘米级甚至毫米级超高分辨率影像采集,并以此为基础实现高精度空中三角测量处理,完成对上海市松江区农村宅基地的地形地貌、地表覆盖、建(构)筑物等物理空间的三维重建和纹理优化。


项目实现了宅基地数据管理从二维到三维的转变,可更加全面、立体的掌握宅基地规模、布局、权属和利用现状,辅助支撑宅基地基础信息调查工作;基于宅基地实景三维数据,可为使用者和决策者提供360°全方位的可视化、可量可算、信息丰富的模型,更具大局观,通过二三维一体化展示管理信息平台实现宅基地业务的精细化管理,提高宅基地管理能力和服务水平。

 

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宅基地实景三维模型

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宅基地二三维一体化展示平台

 

02

实景三维擘画黟县发展蓝图

基础测绘助力高质量发展

为更好保障自然资源管理和经济社会发展对基础测绘数据的需求,黟县自然资源和规划局按照“需求导向、变化引领、及时更新”的原则,利用高分辨率遥感影像、实景三维模型和大比例尺地形图成果对全县基础地理信息数据成果进行动态和联动更新,蓝图信息承担了该基础测绘数据更新和实景三维建设工作。


黟县地处黄山山脉及其南北两坡上,境内峰峦绵延,山高谷深,无人机的起飞降落点较难找到合适的平坦区域,作业区地形起伏较高,航飞数据采集难度较大。项目充分考虑并克服地形高差大等问题,从外业到内业,严格按照技术规范作业,完成高精度三维实景模型建模,并基于实景三维模型采集各类地形要素。针对地物遮挡造成模型局部变形、模糊而导致难以准确采集的地物,辅以外业调绘和补测,运用地理空间综合处理技术完成符号化和非符号化数据采集。


项目基于实景三维关键技术完成1:500和1:1000地形图要素提取,相比传统二维立体测图,实景三维模型测图后的调绘工作量大大减少,有效避免传统作业方式强度大、效率低、周期长和重复测量等弊端。项目成果可为黟县“山水林田湖草”等自然资源确权登记、国土空间规划、征地拆迁、增减挂、土地整治、村庄规划等工作提供基础数据支撑,助力黟县精准服务国民经济和社会发展、全面高效支撑自然资源管理。

 

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无人机倾斜航空摄影测量和地形图

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地形级实景三维模型

 

03

实体模型精准管理资产信息

监测平台创新运维白云机场

项目采用激光点云实景三维建模技术,通过激光点云自动滤波分类区分植被和人工建筑点,半自动采集建筑部件结构和纹理映射、纹理编辑,生成部件级的实景三维模型,对建筑结构、纹理有比较严格要求的重点建筑进行精细化修模和管理属性录入,形成机场工作区地理实体数据库。


同时开发建设实景三维监测平台,满足实景三维数据接入、展示、查询能力,可基于不同时期的监测数据实现对比分析发现违建点。当建筑物、植被超过限高限宽阈值,即可进行人工甄别并定位导航到变化点进行举证。结合IOT或其他数据传感手段,可进行数据比对分析、资产管理、运行管理、报警管理、能耗管理、运维管理的可视化,为机场工作区管理者提供数据决策支撑,实现运维管理模式的智能升级,打造服务便捷化、治理智能化的“智慧白云”。

 

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机场工作区三维模型

 

三、地表测绘调查

01

技术融合实现精确高效登记

因地制宜保障农民合法权益

蓝图信息在广东、湖南、广西、海南、山西等省区近四十个市、县开展了“房地一体”农村不动产确权登记发证工作。结合不同地区的实际情况,探索出一系列适合不同调查精度和作业方法的解决方案,创新性地运用倾斜摄影测量、激光雷达等信息技术,攻克了如何进行快速、低成本的建筑自动单体化和二三维一体化立体采编的关键技术难点,既满足测量成果精度要求,又能有效提高作业效率,高质完成预期目标。


目前,蓝图信息参与实施的绝大部分“房地一体”项目已完成验收或处于收尾阶段。其中廉江市“房地一体”农村不动产确权登记发证项目,因实施技术先进、项目管理科学、成果质量优良,获得广东省优秀测绘地理信息工程一等奖。

 

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倾斜摄影测量外业作业图

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实景三维模型

 

02

测量调查夯实数据基础

全域整治助推乡村振兴

实施全域土地综合整治是新时代国土整治工作发展的重要抓手。蓝图信息承接了廉江市石岭镇全域土地综合整治测量调查工作,完成了廉江全域1:500的地形图测绘、垦造水田范围内的前期、竣工测绘以及土地清查工作。同时对石岭镇全域进行航飞三维建模,完成了生态护岸地形图测绘以及耕地动态监测等任务目标。为全域土地综合整治提供了完整可靠的资料与数据支撑。


项目实施过程中,充分结合倾斜摄影测量、激光雷达测量、GNSS/RTK测量等综合性关键技术,节省了外业调绘工作量,提高了成图效率。为解决因植被等地物遮挡影响地表高程精度问题,创新性地采用机载激光雷达测量技术,激光雷达技术发射的激光脉冲信号对植被具有一定的穿透能力,可以很大程度上减少植被枝叶遮挡等造成的信息损失,把发射到植被、房屋、建筑物等非地形目标上的点云进行分类、滤波或去除,从而获取植被密集区域的真实地形数据。


开展全域土地综合整治测量调查工作,可为全域土地整治提供真实可靠精准的数据,保障全域土地整治工作的进展与质量,提高项目整体效益。同时,全域土地综合整治项目的完成,优化了生产、生活、生态空间格局与生态用地布局,保护和恢复乡村生态功能。提升了农村人居环境,推动城镇公共空间改造,助推乡村全面振兴。

 

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激光雷达测量外业作业图

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激光点云地形图

 

03

开展自然资源确权登记

支撑自然资源合理开发

为加快解决当前生态保护和自然资源开发利用中存在的底数不清、权责不明、保护不严、界线交叉、产权纠纷多发等突出问题,通过开展自然资源确权登记,清晰界定各类自然资源资产的产权主体,逐步实现对自然资源确权登记全覆盖,推进自然资源确权登记规范化、标准化、信息化。


蓝图信息受业主委托开展深圳罗田省级森林自然公园和新圳河自然资源确权工作。项目充分利用国土调查成果和自然资源专项调查成果,前期通过收集相关数据,对数据进行预处理,并以高分辨率影像为基础,编制工作底图。再预划自然资源登记单元,利用高精度正射影像、实景三维模型以及权属资料、专项调查、管理管制范围线等资料,采用以内业为主、外业补充的调查方式,全面查清自然资源权属状况、自然状况以及公共管制情况等,为自然资源审核登簿提供基础调查依据。最后全面整理、汇总自然确权登记调查相关纸质资料和对应数据库,完成自然资源统一确权登记工作。为生态文明建设、自然资源资产产权制度改革打下坚实基础。

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深圳罗田调查底图

 

04

提升不动产数据质量

促进不动产登记服务

为解决基础数据不全,登记数据质量差距大,城镇部份土地及房产空间数据缺失、属性字段信息不全、内容缺失、逻辑矛盾等问题,蓝图信息对汕尾市不动产登记数据进行质量提升相关工作,进一步完善数据属性字段,提升不动产登记信息的完整性和准确性。


项目完成了城镇部分土地权属、房屋、落宗调查宗,数据库字段的补充完善,土地小证逻辑关系构建等工作内容。使数据成果的落图、落宗、落号三落率、逻辑关联率以及限制性权利关联率均达100%。同时运用FME数据交换平台,根据不同环节的具体需求,灵活制定数据加工工具与数据处理工具,保证项目的成果质量,极大提高工作效率。


项目的完成为不动产登记信息管理基础平台提供准确的数据支撑,满足各部门数据共享及公众信息查询、政务服务一网通办互联网+不动产登记、压缩登记办理时间等方面的应用需求,进一步优化营商环境,切实提高登记服务能力,提升便民利民水平。获广东省优秀测绘地理信息工程三等奖。

 

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FME 楼盘表处理工具

 

四、地下水下探测

01

高效保质完成水下地形测量

应用成果护航海洋开发建设

为最大限度避免并减少水上活动对通航安全的影响,维护通航秩序,保障航行安全,促进水运经济的发展。蓝图信息受业主委托承担了广东500千伏汕尾甲子海上风电场项目(一期、二期)接入系统工程水深地形测量任务。


项目严格执行相关测量规范,对测量面积约1平方千米的测区开展1:1000水下地形测量,采用先进的计算机GPS自动导航定位系统及单波束测深技术,开展陆域地形、水下地形地貌、潮位观测及水深地形图分幅。在规定的时间内,按业主提出的测量范围及测量目的完成了测量任务。项目为广东500千伏汕尾甲子海上风电场项目(一期、二期)接入系统工程是否满足航道安全通航要求,提供基础数据资料。对加强项目的航道安全管理,服务于海洋开发建设夯实数据支撑。

 

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水深和地形测量测绘

 

02

水深测量发掘海洋价值

生态养殖打造“蓝碳经济”

蓝图信息承担了汕头市海洋碳汇生态养殖项目的水深测量技术服务,通过探测和研究水下地貌,绘制水深图,为汕头市开展海洋碳汇生态养殖项目提供了水下基础数据支撑。


项目面积约7.81km²,以1:5000为比例尺进行水深测量。作业人员利用HD-LITE测深仪进行水深测量,并采用先进的计算机GPS自动导航定位系统及专业海洋测绘软件、南方CASS专业测绘成图软件制作了汕头市海洋碳汇生态养殖项目前期技术咨询服务水深图,并建立了完善的水深数据处理模型,实现各种水深测量要素的同步处理,最终精确反映测区水下及地形现状。项目成果为咨询论证提供可靠、准确的水深地形成果资料及参考依据。

 

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汕头市海洋碳汇生态养殖项目测量范围

 

03

查清地下消防管道空间

筑好城市管道安全“一张网”

为查明佛山市乐从国际家具城地下消防管线的现状,满足后期相关施工需求,受业主单位委托,蓝图信息承担了乐从镇辖区消防栓位置测量及乐从国际家具城地下消防管道探测任务,查明乐从国际家具城地下消防管线的平面位置、埋深(高程)、走向、性质、规格、材质等,并绘制1:500地下消防管线图。


项目通过GNSS网络RTK布设工作区首级控制网,利用电磁感应原理,使用管线探测仪,能在不破坏地面覆土的情况下,快速准确地探测出地下管道的位置、走向、深度等信息。


同时以现场及周边管线的各明显点为依托,利用管线探测仪对探测区金属管道、信号线进行普查,判定各条管线间相互关系,并定位、定深;再通过孔中摄像、孔中声波探测、高压冲水触探等物探手段确定管道的位置和埋深,然后利用RTK和全站仪对地下管线明显点和探测点进行测量定点。最后使用管线数据处理软件对采集的数据进行数据录入、数据检查、管线图编绘和成果输出。项目成果为业主有效管理消防设施提供了可靠的数据,也为后续工程施工提供基础数据支撑。


年度盘点|深化场景应用,蓝图信息空天地海服务再提升

使用管线探测仪进行物探作业