基于AI的智慧國土監(jiān)控解決方案

1、基于AI的智慧國土監(jiān)控解決方案01智慧國土監(jiān)控平臺方案客戶痛點及管理現(xiàn)狀智慧國土平臺建設(shè)目標(biāo)智慧國土平臺建設(shè)思路及系統(tǒng)架構(gòu)智慧國土平臺解決方案智慧國土平臺場景應(yīng)用智慧國土平臺案例解析客戶痛點及管理現(xiàn)狀-長城數(shù)字4.1智聯(lián)目前，國內(nèi)違法建筑、違法用地現(xiàn)象日益加重，各省市主要采用傳統(tǒng)”圖斑對比法”進(jìn)行行政監(jiān)管,但用于衛(wèi)片數(shù)據(jù)更新周期長、滯后性較大等問題，產(chǎn)生大量違法既定事實的情況，無法做到“發(fā)現(xiàn)在初始，解決在萌芽”。目前用于國土資源監(jiān)測的資源三號衛(wèi)星，即便在無云層遮擋等氣象影響條件下，其圖片數(shù)據(jù)更新周期至少在三個月以上，無法實現(xiàn)全天時全天候的監(jiān)視能力。目前民用衛(wèi)星業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)基本以衛(wèi)星圖片為主，沒有持

2、續(xù)跟蹤能力，無法為調(diào)查取證提供用力的支撐。以地面處理為主，主要依靠人工判讀，數(shù)據(jù)獲取處理鏈路長，智能化處理較弱，星上處理仍以預(yù)處理為主，難以直接支持突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)和戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。全天時、全天候監(jiān)視能力不足持續(xù)跟蹤監(jiān)視能力較弱數(shù)據(jù)處理時效性較差智慧國土平臺建設(shè)目標(biāo)-長城數(shù)字4.2智降低執(zhí)法人員工作強度，提高執(zhí)法人員工作效率。有效遏制違法事件對環(huán)境的破壞。通過建設(shè)，能夠?qū)χ饕獏^(qū)域完成智能非法判讀檢查有效減輕對國有資產(chǎn)、土地資源的侵占?？焖侔l(fā)現(xiàn)違法行為，降低執(zhí)法成本。減少政府與人民群眾之間的矛盾。對周邊環(huán)境賦予數(shù)據(jù)智能分析數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)測預(yù)警全面感知智能協(xié)同項目建設(shè)旨在解決國土日益突出的“兩違”（違法

3、建筑、違法用地）等問題。通過利用現(xiàn)有或自建的基礎(chǔ)搭載設(shè)施， 對“兩違”事件的重點區(qū)域進(jìn)行不間斷式監(jiān)控，在初始階段遏制違法事件的進(jìn)一步發(fā)展，減輕“兩違”引起的經(jīng)濟(jì)支出，降低執(zhí)法過程中產(chǎn)生的社會矛盾，提升城市管理的科學(xué)化、精細(xì)化水平。智慧國土平臺建設(shè)思路-長城數(shù)字4.3本項目通過在資源上架設(shè)多功能傳感設(shè)備，通過傳感設(shè)備進(jìn)行“弓”字形，定時、定點的自動對監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行巡檢工作，同時將監(jiān)測區(qū)域圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。通過人工智能模型、大數(shù)據(jù)實時計算的技術(shù)，結(jié)合國土資源領(lǐng)域中的業(yè)務(wù)規(guī)則，實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域的違法事件判讀，一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)違法事件，將第一時間發(fā)送預(yù)警信息至外業(yè)人員。外業(yè)人員通過預(yù)警信息中的提供的衛(wèi)星圖

4、斑、實時現(xiàn)場圖像、地籍地塊、違法地點坐標(biāo)等信息進(jìn)行現(xiàn)場核查，并將核查結(jié)果上傳至業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，形成業(yè)務(wù)閉環(huán)。智慧國土平臺關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)-長城數(shù)字4.3通過前端部署各類監(jiān)視儀與相應(yīng)軟硬件一體化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)違法建筑行為和違法用地行為的實時監(jiān)管與服務(wù)。將前端傳感網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入大數(shù)據(jù)平臺，可以在大數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升服務(wù)的智能化水平，實現(xiàn)全域柵格一體化實時感知的目標(biāo)。違法監(jiān)管：通過部署多譜段高清可見光監(jiān)視儀等前端差異化監(jiān)視儀，構(gòu)建遙感，對區(qū)域內(nèi)土地利用現(xiàn)狀、基本農(nóng)田、遙感監(jiān)測以及基礎(chǔ)地理等多源自然環(huán)境信息系統(tǒng)，構(gòu)建統(tǒng)一的綜合監(jiān)管平臺，實現(xiàn)資源開發(fā)利用的“天上看、網(wǎng)上管、地上查”，實現(xiàn)資源動態(tài)監(jiān)管

5、的目標(biāo)。智慧國土平臺解決方案-長城數(shù)字4.4本系統(tǒng)劃分為：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、應(yīng)用層、用戶層五層。利用感知層的各類監(jiān)視儀收集數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)層的有線網(wǎng)及云服務(wù)器，傳回至平臺層，進(jìn)行后臺分析并進(jìn)行數(shù)據(jù)加工處理，將處理后的數(shù)據(jù)反饋至應(yīng)用層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。最終到達(dá)用戶層進(jìn)行匯總顯示。智慧國土平臺解決方案-長城數(shù)字4.44.4.1智慧國土平臺主要功能模塊業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)視頻監(jiān)控子系統(tǒng)設(shè)備接入錄像回放實時瀏覽云臺控制電腦客戶端手機客戶端運維子系統(tǒng)告警子系統(tǒng)預(yù)警監(jiān)控報警聯(lián)動報警設(shè)置短信通知信令路由媒體調(diào)度集成網(wǎng)關(guān)能力開放智能分析系統(tǒng)工程車輛沙堆土堆腳手架違章建筑用戶管理權(quán)限管理設(shè)備管理統(tǒng)計報表監(jiān)控平臺高清

6、攝像機管理臺數(shù)據(jù)采集層平臺服務(wù)層應(yīng)用層4.4.2前端設(shè)備選型方案（不同環(huán)境下）4.4智慧國土平臺解決方案-長城數(shù)字監(jiān)控設(shè)備簡要特點應(yīng)用場景熱成像雙光譜利用紅外熱像儀（8m12m）、可見光攝像機（0.38m0.78m）雙波段的觀測效果，實現(xiàn)對重點區(qū)域、復(fù)雜環(huán)境的全天時監(jiān)測。重點區(qū)域的違法占地和存在樹叢部分遮擋區(qū)域違法開采引發(fā)的違法用地監(jiān)測。激光夜視儀采用軍工級大功率激光器，利用同步變焦技術(shù)，規(guī)避常見的“手電筒”問題大部分區(qū)域的違法開采監(jiān)測；城郊違法占地的監(jiān)測。高清可見光監(jiān)視儀高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視儀基礎(chǔ)上，置入嵌入式圖像處理模塊，用以接收和運行平臺下發(fā)的目標(biāo)識別算法。大部農(nóng)用地的違法占地監(jiān)測。4.5智慧國

7、土平臺場景應(yīng)用-長城數(shù)字紅外熱像儀夜間目標(biāo)效果圖可見光監(jiān)視儀兩違”場景效果圖智慧國土平臺案例解析-長城數(shù)字4.6沿海區(qū)域因為陸地與海水的溫度差異、鹽霧的影響，在夜間氣溶膠粒子的濃度較大，其導(dǎo)致的后向散射會影響主動夜視系統(tǒng)的觀測效果，宜采用紅外熱像儀監(jiān)測。對于I類生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)的違法采挖砂石、違法占地、違法建筑等引發(fā)生態(tài)環(huán)境破壞的活動，環(huán)保局采取零容忍的態(tài)度，需要進(jìn)行全天時的監(jiān)測；此外違法開采活動多發(fā)生在夜間，需要側(cè)重于夜視監(jiān)測。XX省XX市三波段監(jiān)視儀下的場景智慧國土平臺案例解析-長城數(shù)字4.6XX省XX市可見光監(jiān)視儀下的場景可見光監(jiān)視儀的監(jiān)視場景包括耕地區(qū)域的違法占地、違法建筑行為監(jiān)測。可見

8、光監(jiān)視儀的成像細(xì)節(jié)豐富，包含目標(biāo)的空間特征和顏色特征。可見光監(jiān)視儀在違法建筑相關(guān)的紅色工程車輛（鏟車、卡車、挖掘機）、磚堆等監(jiān)測中可以發(fā)揮優(yōu)勢。違法建筑非法采礦違法挖沙非法取土森林砍伐破壞濕地違法捕魚魯山采砂事件秦嶺別墅事件曹園事件客戶痛點及管理現(xiàn)狀-瞭望神州4.14.1.1 違法存在的問題監(jiān)管手段落后巡查方式單一人員素質(zhì)待提升調(diào)查取證難度大制度體系需完善如何將“事后監(jiān)管”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆虑氨O(jiān)管”導(dǎo)致難以及時發(fā)現(xiàn)違法數(shù)量攀升拆除整改困難生態(tài)環(huán)境破壞社會財富流失4.1客戶痛點及管理現(xiàn)狀-瞭望神州4.1.2 違法監(jiān)管如何“智能化”？ 通過整合自然靜態(tài)數(shù)據(jù)和天空地一體化實時動態(tài)監(jiān)測感知數(shù)據(jù)，打造異構(gòu)信息資

9、源規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化更新管理共享機制。搭建多業(yè)務(wù)體系集成的保護(hù)區(qū)綜合監(jiān)管平臺，按照各業(yè)務(wù)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一平臺，SOA模塊化構(gòu)建、無縫銜接，高效協(xié)同的理念；予以每個業(yè)務(wù)應(yīng)用強大的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計分析能力；構(gòu)建可感知、可互聯(lián)、可管理、可分析的自然資源智慧監(jiān)管體系。自然資源智能感知體系全覆蓋監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化管理智能識別、分析提前預(yù)警管理保護(hù)與生態(tài)修復(fù)并進(jìn)0102030405智慧國土平臺建設(shè)目標(biāo)-瞭望神州4.2智慧國土平臺建設(shè)思路-瞭望神州4.34.3.1 智慧國土平臺建設(shè)技術(shù)思路智慧國土平臺系統(tǒng)構(gòu)架-瞭望神州4.34.3.2 智慧國土平臺建設(shè)系統(tǒng)構(gòu)架智慧國土平臺解決方案-瞭望神州4.44

10、.4.1 智慧國土體系RSGISGPSIT地上查視頻探網(wǎng)上管天上看智能感知動態(tài)監(jiān)測+天 、 空 、 地 、網(wǎng)國土空間地理信息自然資源一張圖視圖聯(lián)動 疊加分析智慧國土平臺解決方案-瞭望神州4.4智慧國土平臺解決方案-瞭望神州4.44.4.2視頻自動巡護(hù)與地圖聯(lián)動智慧國土平臺解決方案-瞭望神州4.44.4.2智能發(fā)現(xiàn)目標(biāo) 系統(tǒng)自動巡航時發(fā)現(xiàn)挖掘機及渣土車后自動預(yù)警。智慧國土平臺解決方案-瞭望神州4.44.4.3工作流程督促處置進(jìn)度，檢查整改結(jié)果工作人員通過終端上報查處結(jié)果匯總核查信息，形成臺賬、報表對發(fā)現(xiàn)的疑似違法行為發(fā)出預(yù)警通過系統(tǒng)向移動巡查終端下發(fā)任務(wù)，分配到人工作人員對疑似違法行為核查判定采

11、集現(xiàn)場圖片、視頻、音頻等2015年巡查智能預(yù)警分析判定任務(wù)派發(fā)現(xiàn)場核查核查上報信息匯總督導(dǎo)檢查大棚房智能識別原理 通過收集大量大棚房的影像圖片，對其進(jìn)行標(biāo)注，由機器進(jìn)行深度學(xué)習(xí)其表現(xiàn)特征，從而實現(xiàn)對全區(qū)域疑似大棚房圖斑提取。收集素材深度學(xué)習(xí)智能識別自動標(biāo)注智慧國土平臺場景應(yīng)用-瞭望神州4.5 同時結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)這一技術(shù)手段，進(jìn)行核查，并對定性違法的“大棚房”整改進(jìn)度和整改成效進(jìn)行監(jiān)督。大棚房跟蹤整改智慧國土平臺場景應(yīng)用-瞭望神州4.5可視化動態(tài)監(jiān)管智慧國土平臺案例解析-瞭望神州4.6提升科學(xué)性和時效性 以新鄭市、中牟縣為河南省“智慧國土”綜合服務(wù)平臺項目試點，并于2018年4月3日，在新鄭市

12、召開“智慧國土”現(xiàn)場會。智慧國土平臺案例解析-瞭望神州4.6 自然資源部原副部長曹衛(wèi)星, 5月11-12日在河南調(diào)研“智慧國土”項目，提出：部省聯(lián)動共同推進(jìn)，實現(xiàn)區(qū)域全覆蓋、涵蓋全流程、體現(xiàn)全要素，提升土地管理的信息化、現(xiàn)代化水平。 河南省自然資源廳政務(wù)中心副主任楊劍對我省“智慧國土”平臺開展情況做詳細(xì)匯報。領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷智慧國土平臺案例解析-瞭望神州4.6 智慧國土平臺在國土領(lǐng)域已取得顯著成效，福州市智慧國土“互聯(lián)網(wǎng)+”兩違執(zhí)法信息平臺項目更是在數(shù)字中國峰會作為福建省廳、福州市局主要參展項目展示，受到社會各界廣泛關(guān)注和一致好評，自然資源網(wǎng)站、中國國土資源報、人民日報、中國海洋報、科技日報相繼報道。

13、智慧國土平臺成效顯著-瞭望神州4.7系統(tǒng)在前端利用重載云臺即可完成對煙和火的實時動態(tài)檢測，相對后端檢測的形式，可大幅提升檢測效率。 重載云臺具備智能比例變倍功能，可根據(jù)掃描距離的遠(yuǎn)近和煙火檢測的速度，自適應(yīng)調(diào)整掃描速度，最高可到50/s。轉(zhuǎn)速提升一倍，有效提升巡檢效率。動態(tài)檢測智慧國土平臺拓展應(yīng)用-瞭望神州4.8森林防火區(qū)域入侵越界入侵礦產(chǎn)資源盜采-人車活動、周界防范智慧國土平臺拓展應(yīng)用-瞭望神州4.8礦山監(jiān)測全景監(jiān)控：針對于地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)重要位置實現(xiàn)單臺設(shè)備全覆蓋。智慧國土平臺拓展應(yīng)用-瞭望神州4.8地質(zhì)災(zāi)害客戶痛點及管理現(xiàn)狀-三十八所4.1監(jiān)管手段落后巡查方式單一人員素質(zhì)待提升調(diào)查取證難度

14、大制度體系需完善國土監(jiān)管亟待解決問題導(dǎo)致滯后性大，損失嚴(yán)重智慧國土平臺建設(shè)目標(biāo)-三十八所4.2降低執(zhí)法人員工作強度，提高執(zhí)法人員工作效率。有效遏制違法事件對環(huán)境的破壞。通過建設(shè)，能夠?qū)χ饕獏^(qū)域完成智能非法判讀檢查有效減輕對國有資產(chǎn)、土地資源的侵占?？焖侔l(fā)現(xiàn)違法行為，降低執(zhí)法成本。減少政府與人民群眾之間的矛盾。本系統(tǒng)充分利用通信基礎(chǔ)資源的優(yōu)勢（分布廣、密度大、供電通信保障好）、安裝光電智能監(jiān)測設(shè)備，以 “云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能”等新一代信息技術(shù)為手段，結(jié)合打擊“兩違”的業(yè)務(wù)內(nèi)容和流程，構(gòu)建對“兩違”的全域、全天時的智能監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)打擊“兩違”活動達(dá)到“發(fā)現(xiàn)在初始，解決在萌芽”的管控效

15、果，從而使打擊“兩違”工作的管理水平更加科學(xué)化、精細(xì)化。智慧國土平臺建設(shè)思路-三十八所4.3依托現(xiàn)有遍布城鄉(xiāng)的通信基站等高點建筑物，將360度旋轉(zhuǎn)的高清觀測攝像頭安裝于通信基站或高點建筑物上，全天候、全角度地觀測安裝點周圍12公里左右范圍內(nèi)的違章搭建，違法占地、用地、挖地等違法行為利用國際先進(jìn)的人工智能及機器學(xué)習(xí)的檢測算法技術(shù)，通過設(shè)置不同的預(yù)置位，能自動的分析檢測違法事件，并第一時間通知相關(guān)區(qū)域負(fù)責(zé)人，及時處理并反饋處理結(jié)果平臺自動記錄相關(guān)內(nèi)容，為政府或相關(guān)部門進(jìn)行查處提供了有力證據(jù)，轉(zhuǎn)變了原先以人工巡查為主的工作方式，精準(zhǔn)地第一時間定位事發(fā)現(xiàn)場，節(jié)約了人力物力， 對發(fā)現(xiàn)的國土資源領(lǐng)域違法行

16、為進(jìn)行快速處置。智慧國土平臺關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)-三十八所4.3視頻調(diào)度算法調(diào)度算力調(diào)度靜態(tài)特征庫時空特征庫結(jié)構(gòu)化信息庫統(tǒng)一能力開放接口告警聯(lián)動數(shù)據(jù)調(diào)度行業(yè)視頻接入網(wǎng)關(guān)算法容器接入網(wǎng)關(guān)信息庫數(shù)據(jù)匯聚網(wǎng)關(guān)多級多域國標(biāo)平臺海康/華為等平臺GT28181協(xié)議廠家私有協(xié)議GT28181協(xié)議結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲 非法施工工程車輛 違章建筑視頻分發(fā)視頻存儲Onvif協(xié)議AI服務(wù)器集群監(jiān)控客戶端電視墻運維管理門戶手機客戶端智慧國土平臺解決方案-三十八所4.4違章建筑非法施工工程車輛國土衛(wèi)士視頻檢測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊智能算法國土局自然資源廳智慧國土平臺解決方案-三十八所4.44.4.1智慧國土平臺主要功能模塊業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)視頻監(jiān)控

17、子系統(tǒng)設(shè)備接入錄像回放實時瀏覽云臺控制電腦客戶端手機客戶端運維子系統(tǒng)告警子系統(tǒng)預(yù)警監(jiān)控報警聯(lián)動報警設(shè)置短信通知信令路由媒體調(diào)度集成網(wǎng)關(guān)能力開放智能分析系統(tǒng)工程車輛沙堆土堆腳手架違章建筑用戶管理權(quán)限管理設(shè)備管理統(tǒng)計報表監(jiān)控平臺高清攝像機管理臺數(shù)據(jù)采集層平臺服務(wù)層應(yīng)用層4.4.2前端設(shè)備選型方案（不同環(huán)境下）4.4智慧國土平臺解決方案-三十八所監(jiān)控設(shè)備參數(shù)描述星光高清攝像機（1KM）【H系列200萬8寸紅外】1920108060fps；星光級超低照度：0.0005Lux/F1.5(彩色),0.0001Lux/F1.5(黑白)，0 Lux with IR；200米紅外照射距離；焦距：6-186mm，

18、31倍光學(xué)變倍；星光高清攝像機（1.5KM）【48倍200萬8寸星光紅外球】最低照度：彩色：0.0005Lux (F1.5，AGC ON)；黑白：0.0001Lux (F1.5，AGC ON) ；0 Lux with IR分辨率及幀率：主碼流 50Hz:25fps (19201080) 60Hz:30fps(19201080)；紅外照射距離：200米星光高清攝像機（2KM）【35倍400萬9寸黑光球機】紅外照射距離：250米；焦距：5.9-206.5mm，35倍光學(xué)圖像傳感器：1/1.8 progressive scan CMOS，雙sensor架構(gòu)最低照度：彩色：0.0005Lux (F1.

19、5，AGC ON)；黑白：0.0001Lux (F1.5，AGC ON) ；0 Lux with IR分辨率及幀率：主碼流 50Hz: 25fps (2688 1512,2560 1440)紅外雙光譜（1.5KM）設(shè)備組成表包括高清可見光組件、熱成像組件、重載云臺及防護(hù)罩、林火自動測溫探測器；1、高清可見光成像組件：(1)圖像傳感器：1/1.8”CMOS(2)有效像素：300萬(3)圖像輸出分辨率：20481536(4)最低照度：彩色模式：0.0005Lux 黑白模式：0.0001Lux(5)光學(xué)變倍42倍2、熱成像組件：(1)像素： 640*512(2)像元尺寸：25um(3)噪聲等效溫差（NETD）/溫度靈敏度，不大于20 mkF1.0,300K(4)圖像幀率，50幀/秒(5)焦距： 75mm，定焦4.4.3國土衛(wèi)士告警規(guī)則4.4智慧國土平臺解決方案-三十八所推送短信給區(qū)域責(zé)任人，顯示違法時間、地點，證據(jù)圖片，責(zé)任人可直接提交處理時間，違法人員，處理結(jié)果通過地圖上不同區(qū)域的背景顏色來直觀的反映該區(qū)域內(nèi)在選擇時間段內(nèi)