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CSPON感知网络建设|生态保护红线内异常人类活动监测场景
发布日期:2024-07-31    来源:数慧云脑    分享到:

编者按

“空天地网”一体化感知网络建设是推动我国国土空间现代化治理的关键步骤。数慧时空基于自主研发的“长城”大模型及遥感云脑平台,实现了从数据感知到场景应用的全链条自动化生产。本文将以生态保护红线内异常人类活动监测场景为例,介绍我们的分析思路与研究成果。



一、场景介绍


生态保护红线是国家生态安全的重要保障。2022年由多部委联合发布的《关于加强生态保护红线管理的通知》明确要严格生态保护红线监管,强化对人为活动的管控力度。定期监测红线内的人类活动,是确保生态保护红线有效性的关键措施。


生态保护红线的监管传统上很大程度依赖人工,广域、复杂环境及人力资源有限等局限,导致难以及时识别人类违法活动行为。为了提升监管效率,数慧时空搭建了基于动态感知网络的生态保护红线内异常人类活动监测场景。通过遥感为核心的感知网络,实现对人类活动的高频动态监测,并结合业务数据自动识别异常情况,支撑红线内违法人类活动的“早发现、早制止、严打击”。


二、建设流程


通过对《生态保护红线生态环境监督办法(试行)》、《关于加强生态保护红线管理的通知(试行)》等政策进行解读,提取生态保护红线内人类活动的监测要求,如监测目标、管控规则等信息。基于深度学习、知识图谱以及NLP等新一代信息技术,通过影像统筹与预处理、人类活动变化识别、异常活动智能判定等自动化处理工序,构建异常人类活动监测模型,为搭建CSPON监测应用场景提供一站式数据产品生产服务。

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三、解决方案


1、影像统筹与预处理

依据《生态保护红线监管技术规范-疑似生态破坏问题图斑遥感识别(试行)》等要求,通过数慧时空自主研发的遥感云脑平台可实现智能化筛选生态保护红线内空间分辨率优于2m、月度覆盖、单景影像云量比例低于10%的光学影像数据。基于平台的航天影像处理能力,自动实现正射校正、几何校正、辐射大气校正、融合镶嵌等步骤,完成对生态保护红线内的遥感影像预处理。


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2、人类活动变化识别

依据《生态保护红线内人类活动生态环境影响评价技术指南》,监测需覆盖工业、矿产等八类人类活动。将这些活动进一步拆解成监测对象,分析其在遥感影像上的形状、纹理以及光谱特征。基于遥感云脑平台的影像智能解译能力,数慧时空已构建32种监测对象的解译模型,如采石场识别模型、推堆土识别模型等,模型精确率普遍在80%以上,可以很好地支撑人类活动变化识别检测。 


同时,遥感云脑平台提供流程化、自动化的数据质检与业务后处理能力,可进一步提升监测结果的准确性与一致性。


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3、异常人类活动智能判定

基于生态保护红线监测监管要求和异常人类活动判别业务规则,构建生态保护红线内异常人类活动监测模型,对图斑变化类型进行智能判定,例如:是否为新增的工业活动、现有的居民点用地范围是否扩大、原有的居住用地是否变为建设用地等,并附着新增、扩大规模类图斑、减少规模类图斑等属性标识。


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4、监测结果

基于生态保护红线内异常人类活动监测模型,实现对多时相遥感影像的统筹及预处理、变化图斑提取、质量检查、业务标识等自动化处理,以矢量图斑形式输出结果,以支持后续应用场景搭建。目前,模型识别精度达到80%以上,并且可结合地域特点补充样本,对模型进行迭代,对模型参数进行调优,进一步提升监测的准确性。

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5、场景应用

基于动态感知网络构建的生态保护红线内异常人类活动监测场景可直接注册至数慧时空CSPON系统中。结合业务分析需求,构建针对异常活动的空间分布、类型、数量、规模等维度的分析监测模块。同时,可整合视频监控、物联感知等手段,增强对异常活动的业务监管与核查。


场景可进一步与AIGC人工智能技术相结合,通过智能体技术,构建CSPON系统的AI智能助手,只需简单的对话输入,即可实现红线内异常人类活动监测网格模型的智能搭建。而且,整个过程透明可见,可根据需求灵活地进行模型动态调整与参数调优,并自动生成分析结果。针对发现的违法人类活动,AI智能助手可自动推送到相关处室,以支撑现场调查、及时整改,从而加强监管并确保生态安全。


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