年度盤點|深化場景應用,k8凯发信息空天地海服務再提升
發布日期:
2023-01-13

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當前國家大力推動數字經濟、數字社會、數字政府建設,對高質量時空信息、高層次時空分析和高水平時空賦能提出了迫切需求。在這一發展趨勢下,測繪地理信息進入更為廣闊的領域,逐步深入城市管理、交通運行、智慧農業、文物保護、應急監管、地災監測等諸多領域應用之中。


2022年,k8凯发信息在空天遙感監測、實景三維建模、地表測繪調查、地下水下探測等領域實施了多個項目,為各級政府部門及相關企事業單位提供空間數據實時采集、高效處理、深度分析和智慧應用一體化的全流程測繪地理信息解決方案。通過盤點年度項目案例,夯實技術支撐體係,提升、優化測繪服務能力和水平。

 

一、空天遙感監測

01

摸清貴州地理國情數據

打好“兩服務、兩支撐”基礎

地理國情監測作為一項重大的國情國力調查,是全麵獲取地理國情信息的重要手段,也是掌握地表自然、生態以及人類活動基本情況的基礎性工作。為更好地監測並掌握六盤水市、黔西南州全域耕地資源、林草資源、水資源和城市要素、人工建(構)築物的類型、麵積、範圍、分布和變化情況,需開展地理國情監測工作。


項目結合基於深度學習的影像自動識別算法及傾斜攝影技術,開展地表覆蓋變化和地理國情要素變化監測,快速發現並提取變化信息。對內業分類與判譯中無法確定邊界或屬性的要素和無法準確確定類型的地表覆蓋分類圖斑,利用外業調查底圖以及“3S”一體化外業調查等技術,高效開展外業實地核實確認工作;對地表覆蓋分類數據、地理國情要素數據、遙感影像解譯樣本數據及相關元數據等進行數據入庫和建庫處理等工作,形成現勢性強、高精度、全覆蓋的2022年版地理國情監測數據成果。


項目成果滿足六盤水市、黔西南州變更調查、耕地保護、國土空間規劃實施監督、用途管製、權益管理、生態保護修複、督察執法、林草濕保護等自然資源管理和生態文明建設的需要,可為各部門和地方政府提供地理國情信息決策支撐,為自然資源專項調查等重大國情國力調查監測工作提供統一的地理空間公共信息基底。

 

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建築物、道路等信息采集

 

02

人工智能輔助識別提取

監測預警強化“兩違”管控

“兩違”巡查工作往往容易麵臨管理部門執法力量不足,違法用地、違法建設監測不及時等問題。為有效解決上述問題,切實維護土地管理秩序,實現遏製新增違法用地、違法建設的目標,k8凯发信息自主研發了基於深度學習與多源遙感數據的新增建設用地自動檢測技術,為佛山市抓牢“兩違”工作底線,及時遏製“兩違”增量提供技術支撐。


首先利用新增建設用地自動檢測技術對訓練區中出現的新增建設用地在高分辨率影像上進行標記,並對標記的訓練數據進行數據增廣和差值計算操作,選擇深度學習中的模型進行訓練並調優。為達到快速、大範圍的新增建設用地自動檢測目的,利用迭代加權多元變化檢測,並對兩期影像進行變化檢測,再用高斯混合模型對變化檢測結果進行閾值劃分,得到變化區域結果。最後,在變化區域中選擇高分辨率遙感影像在訓練後的模型上實現新增建設用地的自動檢測並評定精度。


利用本技術可快速、大範圍對疑似違法用地、違法建設進行自動檢測,在一定程度上減少了人工目視判斷與邊界劃定的工作量,提高“兩違”監測準確度及工作效率。同時,自動檢測新增建設用地將為“兩違”的查處提供一種新的思路,可成為保護我國自然資源的重要技術手段。

 

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新增建設用地自動檢測技術應用係統

 

03

北鬥精準監測地質災害隱患

科學防災減災護一方平安

為加強地質災害監測體係建設,科學指導防災減災,提高地質災害監測預警水平和能力,k8凯发信息融合InSAR遙感、北鬥高精度定位、物聯網、寬帶通信、移動互聯和智能災變評估預警算法等係列技術,配套高精度時空信息監測預警平台,實現對地質災害的全天候、自動化、科技化的監測預警。


針對滑坡、崩塌、不穩定斜坡等重要地質災害隱患和誘發因素,通過布設GNSS地表形變監測站、地表裂縫監測站、傾角位移監測站、含水率計、雨量計等設備,對地質災害體孕育、地質災害發生過程等關鍵性指標和指示性信息進行實時監測。搭配寬帶衛星通訊站,以解決蜂窩網絡通信中斷問題,保障監測數據實施回傳;配套高精度時空信息監測預警平台,可對隱患點的災害危險性做出預警分級,讓用戶更直觀地掌控隱患點的危險程度,及時掌握災害體變形動態,以達到超前預測預報的監測預警效果。相關技術已在湖南、貴州等地得到實踐與應用。

 

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監測設備現場安裝

 

二、實景三維建模

01

實景三維展現鄉村農房立體風貌

數字技術開創宅基地管理新路徑

2020年,鬆江區被列入全國新一輪農村宅基地製度改革試點地區之一,啟動了探索深化農村宅基地製度改革試點工作,通過信息化手段推進農村宅基地管理信息平台建設,並開展鬆江區農村宅基地及農房三維建模。


針對項目分辨率要求高、工期緊張、建築物分散且高度較低等特點,k8凯发信息采用貼近攝影測量的技術和方法進行數據采集,將無人機機動、靈活、低成本的優勢與項目精細化三維建模的需求相結合,實現對宅基地表麵進行厘米級甚至毫米級超高分辨率影像采集,並以此為基礎實現高精度空中三角測量處理,完成對上海市鬆江區農村宅基地的地形地貌、地表覆蓋、建(構)築物等物理空間的三維重建和紋理優化。


項目實現了宅基地數據管理從二維到三維的轉變,可更加全麵、立體的掌握宅基地規模、布局、權屬和利用現狀,輔助支撐宅基地基礎信息調查工作;基於宅基地實景三維數據,可為使用者和決策者提供360°全方位的可視化、可量可算、信息豐富的模型,更具大局觀,通過二三維一體化展示管理信息平台實現宅基地業務的精細化管理,提高宅基地管理能力和服務水平。

 

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宅基地實景三維模型

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宅基地二三維一體化展示平台

 

02

實景三維擘畫黟縣發展k8凯发

基礎測繪助力高質量發展

為更好保障自然資源管理和經濟社會發展對基礎測繪數據的需求,黟縣自然資源和規劃局按照“需求導向、變化引領、及時更新”的原則,利用高分辨率遙感影像、實景三維模型和大比例尺地形圖成果對全縣基礎地理信息數據成果進行動態和聯動更新,k8凯发信息承擔了該基礎測繪數據更新和實景三維建設工作。


黟縣地處黃山山脈及其南北兩坡上,境內峰巒綿延,山高穀深,無人機的起飛降落點較難找到合適的平坦區域,作業區地形起伏較高,航飛數據采集難度較大。項目充分考慮並克服地形高差大等問題,從外業到內業,嚴格按照技術規範作業,完成高精度三維實景模型建模,並基於實景三維模型采集各類地形要素。針對地物遮擋造成模型局部變形、模糊而導致難以準確采集的地物,輔以外業調繪和補測,運用地理空間綜合處理技術完成符號化和非符號化數據采集。


項目基於實景三維關鍵技術完成1:500和1:1000地形圖要素提取,相比傳統二維立體測圖,實景三維模型測圖後的調繪工作量大大減少,有效避免傳統作業方式強度大、效率低、周期長和重複測量等弊端。項目成果可為黟縣“山水林田湖草”等自然資源確權登記、國土空間規劃、征地拆遷、增減掛、土地整治、村莊規劃等工作提供基礎數據支撐,助力黟縣精準服務國民經濟和社會發展、全麵高效支撐自然資源管理。

 

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無人機傾斜航空攝影測量和地形圖

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地形級實景三維模型

 

03

實體模型精準管理資產信息

監測平台創新運維白雲機場

項目采用激光點雲實景三維建模技術,通過激光點雲自動濾波分類區分植被和人工建築點,半自動采集建築部件結構和紋理映射、紋理編輯,生成部件級的實景三維模型,對建築結構、紋理有比較嚴格要求的重點建築進行精細化修模和管理屬性錄入,形成機場工作區地理實體數據庫。


同時開發建設實景三維監測平台,滿足實景三維數據接入、展示、查詢能力,可基於不同時期的監測數據實現對比分析發現違建點。當建築物、植被超過限高限寬閾值,即可進行人工甄別並定位導航到變化點進行舉證。結合IOT或其他數據傳感手段,可進行數據比對分析、資產管理、運行管理、報警管理、能耗管理、運維管理的可視化,為機場工作區管理者提供數據決策支撐,實現運維管理模式的智能升級,打造服務便捷化、治理智能化的“智慧白雲”。

 

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機場工作區三維模型

 

三、地表測繪調查

01

技術融合實現精確高效登記

因地製宜保障農民合法權益

k8凯发信息在廣東、湖南、廣西、海南、山西等省區近四十個市、縣開展了“房地一體”農村不動產確權登記發證工作。結合不同地區的實際情況,探索出一係列適合不同調查精度和作業方法的解決方案,創新性地運用傾斜攝影測量、激光雷達等信息技術,攻克了如何進行快速、低成本的建築自動單體化和二三維一體化立體采編的關鍵技術難點,既滿足測量成果精度要求,又能有效提高作業效率,高質完成預期目標。


目前,k8凯发信息參與實施的絕大部分“房地一體”項目已完成驗收或處於收尾階段。其中廉江市“房地一體”農村不動產確權登記發證項目,因實施技術先進、項目管理科學、成果質量優良,獲得廣東省優秀測繪地理信息工程一等獎。

 

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傾斜攝影測量外業作業圖

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實景三維模型

 

02

測量調查夯實數據基礎

全域整治助推鄉村振興

實施全域土地綜合整治是新時代國土整治工作發展的重要抓手。k8凯发信息承接了廉江市石嶺鎮全域土地綜合整治測量調查工作,完成了廉江全域1:500的地形圖測繪、墾造水田範圍內的前期、竣工測繪以及土地清查工作。同時對石嶺鎮全域進行航飛三維建模,完成了生態護岸地形圖測繪以及耕地動態監測等任務目標。為全域土地綜合整治提供了完整可靠的資料與數據支撐。


項目實施過程中,充分結合傾斜攝影測量、激光雷達測量、GNSS/RTK測量等綜合性關鍵技術,節省了外業調繪工作量,提高了成圖效率。為解決因植被等地物遮擋影響地表高程精度問題,創新性地采用機載激光雷達測量技術,激光雷達技術發射的激光脈衝信號對植被具有一定的穿透能力,可以很大程度上減少植被枝葉遮擋等造成的信息損失,把發射到植被、房屋、建築物等非地形目標上的點雲進行分類、濾波或去除,從而獲取植被密集區域的真實地形數據。


開展全域土地綜合整治測量調查工作,可為全域土地整治提供真實可靠精準的數據,保障全域土地整治工作的進展與質量,提高項目整體效益。同時,全域土地綜合整治項目的完成,優化了生產、生活、生態空間格局與生態用地布局,保護和恢複鄉村生態功能。提升了農村人居環境,推動城鎮公共空間改造,助推鄉村全麵振興。

 

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激光雷達測量外業作業圖

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激光點雲地形圖

 

03

開展自然資源確權登記

支撐自然資源合理開發

為加快解決當前生態保護和自然資源開發利用中存在的底數不清、權責不明、保護不嚴、界線交叉、產權糾紛多發等突出問題,通過開展自然資源確權登記,清晰界定各類自然資源資產的產權主體,逐步實現對自然資源確權登記全覆蓋,推進自然資源確權登記規範化、標準化、信息化。


k8凯发信息受業主委托開展深圳羅田省級森林自然公園和新圳河自然資源確權工作。項目充分利用國土調查成果和自然資源專項調查成果,前期通過收集相關數據,對數據進行預處理,並以高分辨率影像為基礎,編製工作底圖。再預劃自然資源登記單元,利用高精度正射影像、實景三維模型以及權屬資料、專項調查、管理管製範圍線等資料,采用以內業為主、外業補充的調查方式,全麵查清自然資源權屬狀況、自然狀況以及公共管製情況等,為自然資源審核登簿提供基礎調查依據。最後全麵整理、匯總自然確權登記調查相關紙質資料和對應數據庫,完成自然資源統一確權登記工作。為生態文明建設、自然資源資產產權製度改革打下堅實基礎。

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深圳羅田調查底圖

 

04

提升不動產數據質量

促進不動產登記服務

為解決基礎數據不全,登記數據質量差距大,城鎮部份土地及房產空間數據缺失、屬性字段信息不全、內容缺失、邏輯矛盾等問題,k8凯发信息對汕尾市不動產登記數據進行質量提升相關工作,進一步完善數據屬性字段,提升不動產登記信息的完整性和準確性。


項目完成了城鎮部分土地權屬、房屋、落宗調查宗,數據庫字段的補充完善,土地小證邏輯關係構建等工作內容。使數據成果的落圖、落宗、落號三落率、邏輯關聯率以及限製性權利關聯率均達100%。同時運用FME數據交換平台,根據不同環節的具體需求,靈活製定數據加工工具與數據處理工具,保證項目的成果質量,極大提高工作效率。


項目的完成為不動產登記信息管理基礎平台提供準確的數據支撐,滿足各部門數據共享及公眾信息查詢、政務服務一網通辦互聯網+不動產登記、壓縮登記辦理時間等方麵的應用需求,進一步優化營商環境,切實提高登記服務能力,提升便民利民水平。獲廣東省優秀測繪地理信息工程三等獎。

 

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FME 樓盤表處理工具

 

四、地下水下探測

01

高效保質完成水下地形測量

應用成果護航海洋開發建設

為最大限度避免並減少水上活動對通航安全的影響,維護通航秩序,保障航行安全,促進水運經濟的發展。k8凯发信息受業主委托承擔了廣東500千伏汕尾甲子海上風電場項目(一期、二期)接入係統工程水深地形測量任務。


項目嚴格執行相關測量規範,對測量麵積約1平方千米的測區開展1:1000水下地形測量,采用先進的計算機GPS自動導航定位係統及單波束測深技術,開展陸域地形、水下地形地貌、潮位觀測及水深地形圖分幅。在規定的時間內,按業主提出的測量範圍及測量目的完成了測量任務。項目為廣東500千伏汕尾甲子海上風電場項目(一期、二期)接入係統工程是否滿足航道安全通航要求,提供基礎數據資料。對加強項目的航道安全管理,服務於海洋開發建設夯實數據支撐。

 

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水深和地形測量測繪

 

02

水深測量發掘海洋價值

生態養殖打造“藍碳經濟”

k8凯发信息承擔了汕頭市海洋碳匯生態養殖項目的水深測量技術服務,通過探測和研究水下地貌,繪製水深圖,為汕頭市開展海洋碳匯生態養殖項目提供了水下基礎數據支撐。


項目麵積約7.81km²,以1:5000為比例尺進行水深測量。作業人員利用HD-LITE測深儀進行水深測量,並采用先進的計算機GPS自動導航定位係統及專業海洋測繪軟件、南方CASS專業測繪成圖軟件製作了汕頭市海洋碳匯生態養殖項目前期技術谘詢服務水深圖,並建立了完善的水深數據處理模型,實現各種水深測量要素的同步處理,最終精確反映測區水下及地形現狀。項目成果為谘詢論證提供可靠、準確的水深地形成果資料及參考依據。

 

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汕頭市海洋碳匯生態養殖項目測量範圍

 

03

查清地下消防管道空間

築好城市管道安全“一張網”

為查明佛山市樂從國際家具城地下消防管線的現狀,滿足後期相關施工需求,受業主單位委托,k8凯发信息承擔了樂從鎮轄區消防栓位置測量及樂從國際家具城地下消防管道探測任務,查明樂從國際家具城地下消防管線的平麵位置、埋深(高程)、走向、性質、規格、材質等,並繪製1:500地下消防管線圖。


項目通過GNSS網絡RTK布設工作區首級控製網,利用電磁感應原理,使用管線探測儀,能在不破壞地麵覆土的情況下,快速準確地探測出地下管道的位置、走向、深度等信息。


同時以現場及周邊管線的各明顯點為依托,利用管線探測儀對探測區金屬管道、信號線進行普查,判定各條管線間相互關係,並定位、定深;再通過孔中攝像、孔中聲波探測、高壓衝水觸探等物探手段確定管道的位置和埋深,然後利用RTK和全站儀對地下管線明顯點和探測點進行測量定點。最後使用管線數據處理軟件對采集的數據進行數據錄入、數據檢查、管線圖編繪和成果輸出。項目成果為業主有效管理消防設施提供了可靠的數據,也為後續工程施工提供基礎數據支撐。


年度盤點|深化場景應用,k8凯发信息空天地海服務再提升

使用管線探測儀進行物探作業