文｜駱昌鑫

合肥市自然資源和規(guī)劃局

一、前言

為加快衛(wèi)星應用技術(shù)體系建設，2019年全國自然資源工作會議部署了“加快建立貫通部、省、市、縣（鄉(xiāng)）的衛(wèi)星應用技術(shù)體系”任務，自然資源部辦公廳印發(fā)了《關于推進省級衛(wèi)星應用技術(shù)中心建設工作的通知》（自然資辦函〔2019〕874 號），要求各省建設與自然資源部衛(wèi)星技術(shù)體系和能力相適應、相協(xié)調(diào)的自然資源省級衛(wèi)星應用技術(shù)中心，服務各省自然資源職責的履行，促進地方經(jīng)濟實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。同時要求“貫通部、省、市、縣（鄉(xiāng)）衛(wèi)星遙感應用與服務網(wǎng)絡，在建設周期內(nèi)實現(xiàn)市級節(jié)點部署率達到80%，縣級節(jié)點部署達到50%以上[1]”。

根據(jù)自然資源部的工作部署，各地均在加快推進各級衛(wèi)星應用技術(shù)中心的建設。截至2020年底，全國31 個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設兵團自然資源省級衛(wèi)星應用技術(shù)中心已實現(xiàn)了全覆蓋，市、縣（鄉(xiāng)）級衛(wèi)星應用技術(shù)中心（節(jié)點）建設也多點開花、不斷推進，應用規(guī)模逐步擴大[2]。

合肥市以“資源共享、務實管用”為目標，全面開展自然資源合肥市、縣兩級衛(wèi)星應用技術(shù)中心的建設工作。本文結(jié)合自然資源合肥市衛(wèi)星應用技術(shù)中心（以下簡稱“合肥市級衛(wèi)星中心”）建設實踐，探討各地級市衛(wèi)星應用技術(shù)中心建設思路與未來發(fā)展。

二、建設目標

合肥市級衛(wèi)星中心在自然資源衛(wèi)星應用技術(shù)體系建設中具有承上啟下的作用，是省級衛(wèi)星應用技術(shù)體系建設的重要組成部分。合肥市結(jié)合自身情況，依托現(xiàn)有的遙感應用技術(shù)力量和應用基礎，將合肥市衛(wèi)星中心建設目標設定為：建成合肥市級自然資源遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)、產(chǎn)品、應用和服務中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和產(chǎn)品定制服務，支撐保障和行業(yè)應用，統(tǒng)籌全市（區(qū)、縣）土地調(diào)查、地質(zhì)礦產(chǎn)、資源環(huán)境、自然災害等自然資源領域國產(chǎn)衛(wèi)星應用需求與產(chǎn)品服務，加強縣（鄉(xiāng)）衛(wèi)星影像的共享與應用，推進衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的規(guī)?；瘧?，全面提升合肥市各級政府自然資源決策支持服務能力以及精細化管理水平，加快政府治理能力的現(xiàn)代化。同時在此基礎上構(gòu)建合肥市大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的典型應用示范工程，拓展合肥市遙感市場需求，促進加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用的吸引力和影響力，促進空間信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)形成新的經(jīng)濟增長。

三、建設內(nèi)容

市級衛(wèi)星應用技術(shù)中心建設主要涉及機構(gòu)、人員、資金、機房（軟硬件系統(tǒng)和網(wǎng)絡環(huán)境）、辦公場地以及運行機制等的建設[3]。

合肥市級衛(wèi)星中心原則上不搞大規(guī)模能力建設、不新增機構(gòu)和人員，以現(xiàn)有的自然資源系統(tǒng)內(nèi)單位為依托單位，合肥市自然資源和規(guī)劃局信息中心作為建設單位，合肥市測繪技術(shù)研究院為共建單位，合肥市級衛(wèi)星中心工作人員從依托單位和建設單位抽調(diào)，具有遙感、信息系統(tǒng)和自然資源調(diào)查監(jiān)測專業(yè)背景的人員。

合肥市級衛(wèi)星中心的機房利用自然資源部門現(xiàn)有機房，與省級中心的連接可基于現(xiàn)有的自然資源專網(wǎng)，建設初期可配置工作站或服務器以及存儲設備，滿足基礎的影像數(shù)據(jù)接收和管理能力；建設后期，可配備相關專業(yè)遙感影像處理軟件及數(shù)據(jù)處理設備，搭建數(shù)據(jù)處理場所，實現(xiàn)自主專題影像產(chǎn)品制作和信息提取，自主開展遙感監(jiān)測監(jiān)管；另外，為拓展應用渠道和服務模式，可按需搭建衛(wèi)星遙感應用服務系統(tǒng)或平臺，進一步提升合肥市級衛(wèi)星中心服務經(jīng)濟社會發(fā)展與管理水平。

合肥市級衛(wèi)星中心建設納入合肥市自然資源事業(yè)發(fā)展規(guī)劃和計劃，建立衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)的接收、存儲、加工、生產(chǎn)和共享等數(shù)據(jù)管理機制，健全日常管理、項目管理等相關規(guī)章制度，保障中心工作正常運行。

四、建設成效

經(jīng)過一年多的建設和應用探索，合肥市級衛(wèi)星中心在各方面取得了較好的成效，通過合肥市級衛(wèi)星中心運行實踐，充分發(fā)揮了衛(wèi)星遙感和大數(shù)據(jù)技術(shù)在服務自然資源主責主業(yè)及生態(tài)文明建設中的重要作用[4]，也標志著合肥市自然資源和規(guī)劃管理在創(chuàng)新發(fā)展理念方面又進行了一項有益的探索。具體建設成效情況如下。

1.機構(gòu)隊伍建設

合肥市自然資源和規(guī)劃局信息中心作為建設單位，在其下加掛自然資源合肥市衛(wèi)星應用技術(shù)中心牌子，聯(lián)合合肥市測繪技術(shù)研究院為共建單位，下設綜合辦公室、數(shù)據(jù)管理部、技術(shù)應用部3個部門，形成合肥市級衛(wèi)星中心的整體組織架構(gòu)。從信息中心和共建單位抽調(diào)具有遙感、地理信息、計算機、測繪和土地管理等相關專業(yè)背景20 余人，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)較為合理的遙感應用與服務專業(yè)技術(shù)隊伍。

2.運行環(huán)境建設

依托合肥市自然資源與規(guī)劃局現(xiàn)有的標準化機房和自然資源云平臺，搭建了衛(wèi)星遙感應用服務系統(tǒng)。通過自然資源專網(wǎng)上聯(lián)安徽省衛(wèi)星中心[5]，帶寬1Gb，下接各縣級節(jié)點，帶寬100Mb；通過單向網(wǎng)閘實現(xiàn)自然資源業(yè)務專網(wǎng)與電子政務外網(wǎng)在線交換信息，通過全市大數(shù)據(jù)共享平臺為全市各相關部門提供影像數(shù)據(jù)服務。具體部署架構(gòu)見圖1。

圖1 合肥市衛(wèi)星中心部署架構(gòu)圖

3.數(shù)據(jù)接收處理

實現(xiàn)了實時接收省衛(wèi)星中心推送的遙感影像數(shù)據(jù)和各級產(chǎn)品服務。利用遙感圖像處理軟件，對接收的原始影像數(shù)據(jù)進行處理，最終輸出DOM 等成果（圖2）。

圖2 數(shù)據(jù)接收處理成果圖

4.影像整合

整合構(gòu)建了全市統(tǒng)一的空間基準、精度和分類標準的衛(wèi)星遙感應用數(shù)據(jù)庫，包括歷年遙感影像數(shù)據(jù)和自然資源調(diào)查監(jiān)測業(yè)務基礎數(shù)據(jù)等，進行了衛(wèi)星中心管理平臺與自然資源一張圖系統(tǒng)的對接，實現(xiàn)了衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、產(chǎn)品與自然資源主體管理業(yè)務的統(tǒng)籌管理和整合融合。

5.應用服務

在省衛(wèi)星中心下發(fā)的產(chǎn)品基礎上，以服務合肥市自然資源主責主業(yè)為目標，逐步開展了相關專題應用產(chǎn)品業(yè)務化生產(chǎn)，為合肥市自然資源調(diào)查、監(jiān)測、監(jiān)管（執(zhí)法）、評價、規(guī)劃等業(yè)務相關的重點項目和重大任務的衛(wèi)星應用提供支撐服務。另外，通過前置共享交換機，將衛(wèi)星遙感產(chǎn)品和服務納入合肥市政務數(shù)據(jù)共享平臺，實現(xiàn)了面向全市政府機關、行業(yè)部門的共享和應用服務。

五、應用場景與業(yè)務服務

合肥市級衛(wèi)星中心以應用為核心，以服務為導向，加強衛(wèi)星應用服務和數(shù)據(jù)推廣力度，積極推進衛(wèi)星應用融入自然資源調(diào)查、監(jiān)測、監(jiān)管、評估、決策等主責主業(yè)，著力提高遙感影像在自然資源管理部門及各行業(yè)的廣泛應用，包括自然資源調(diào)查監(jiān)測、空間規(guī)劃、開發(fā)利用、所有者權(quán)益、執(zhí)法督察、礦政管理等[6]。具體思路如下：

1.年度國土變更調(diào)查

利用遙感影像開展年度國土變更調(diào)查，依據(jù)最新遙感影像分類提取疑似新增建設圖斑，并根據(jù)影像特征，對圖斑進行分類，類型包括明顯建設用地、農(nóng)村居民點、別墅、水工設施、道路、鐵路、疑似建設用地、疑似設施農(nóng)用地、推堆土、光伏板、足球場、高爾夫球場、圍填海等類型；對耕地、園地、林地、草地和濕地等變化進行監(jiān)測；形成年度國土變更調(diào)查成果，保持國土調(diào)查數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性，支撐自然資源日常管理。

2.自然資源遙感監(jiān)測業(yè)務

（1）地理國情監(jiān)測

利用高分辨率遙感影像，在前期地理國情普查與監(jiān)測形成的本底數(shù)據(jù)庫基礎上，疊加新一期標準時點影像，利用相關資料，通過變化識別，對地表覆蓋和地理國情要素的變化情況進行更新，形成地理國情信息數(shù)據(jù)庫。全面準確地摸清地理國情家底，為了解國情、把握國勢、制定國策提供基礎數(shù)據(jù)支撐和科學手段保障。

（2）自然資源開發(fā)利用遙感監(jiān)測

面向節(jié)約集約用地和土地開發(fā)利用監(jiān)測與評估需求，基于多源遙感影像數(shù)據(jù)，構(gòu)建影像本底庫，實時開展低效用地、閑置土地、住宅用地等的識別、監(jiān)測和分析工作，為優(yōu)化開發(fā)自然資源利用格局，提升開發(fā)利用質(zhì)量，規(guī)范開發(fā)利用秩序，有效促進自然資源集約節(jié)約利用提供基礎性支撐。

（3）城市要素監(jiān)測

利用高分辨率遙感影像，開展城市重點要素監(jiān)測，重點圍繞城市空間布局和形態(tài)、城鎮(zhèn)開發(fā)邊界、基本公共服務、市政公用設施建設、綜合交通運輸網(wǎng)絡建設、環(huán)境治理、應急救災、歷史文化保護等方面開展監(jiān)測，支撐國土空間規(guī)劃、城市評估與城市體檢、城市建設及精細化管理。

（4）農(nóng)村亂占耕地遙感監(jiān)測

利用遙感影像動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合土地衛(wèi)片執(zhí)法圖斑、土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)庫和永久基本農(nóng)田數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容，摸清農(nóng)村亂占耕地建房問題，掌握用地情況、出售情況、處罰情況等內(nèi)容，為田長制的職責落實提供技術(shù)支持。

（5）森林資源調(diào)查與監(jiān)測

利用衛(wèi)星遙感影像，進行森林資源調(diào)查、森林蓄積量調(diào)查、森林火災調(diào)查等，為生態(tài)環(huán)境保護和建設、林業(yè)資源利用、防災減災、應對全球變化等提供新的技術(shù)手段，實現(xiàn)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)在林業(yè)調(diào)查和監(jiān)測中的應用。

3.自然資源遙感監(jiān)督檢查業(yè)務

（1）輔助土地衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)督檢查

主要是基于前后兩期影像提取疑似違法建設圖斑。以下各圖示意的是合肥市長豐縣水湖鎮(zhèn)和左店鄉(xiāng)前后兩期影像（前時相為2020年10月分辨率為1m 的影像，后時相為2021年10月分辨率為2.25m的影像）對比分析提取的變化圖斑。

長豐縣水湖鎮(zhèn)疑似施工新增推填土（前時相影像中觀察為水田，后時相疑似推填土），如圖3所示。

長豐縣水湖鎮(zhèn)新增構(gòu)建筑物（前時相影像中觀察為水田，后時相中有明顯建筑物形成），如圖4所示。

長豐縣左店鄉(xiāng)疑似新增光伏板（前時相影像中觀察為坑塘，后時相中觀察坑塘上有疑似光伏板），如圖5 所示。

長豐縣左店鄉(xiāng)疑似挖田造塘造景（前時相影像中觀察為坑塘和部分水田，后時相中觀察部分水田疑似挖田造塘），如圖6 所示。

圖3 疑似施工新增推填土圖斑

圖4 疑似新增構(gòu)建筑物圖斑

圖5 疑似新增光伏板圖斑

圖6 疑似挖田造塘造景圖斑

（2）土地、礦產(chǎn)衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)督檢查

通過同一個地域前后兩個不同時點的衛(wèi)星遙感影像圖疊加對比，反映出該地域土地利用、礦產(chǎn)資源開采等的地表變化情況，通過信息處理與加工，獲取與礦產(chǎn)資源有關的信息，評價開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段對一個地區(qū)的土地利用、礦產(chǎn)資源勘查開采及耕地保護情況進行監(jiān)測。

4.自然資源遙感監(jiān)管業(yè)務

（1）輔助土地供后監(jiān)管分析

圖7 是基于合肥市衛(wèi)星中心接收的2021年10月高分一號衛(wèi)星遙感影像，進行加工提取的合肥市高新區(qū)疑似現(xiàn)狀空地和疑似低效用地分布等相關信息，通過衛(wèi)星遙感應用服務系統(tǒng)提供相關數(shù)據(jù)分類查詢、統(tǒng)計。

圖7 疑似空地、低效用地分布

（2）礦山環(huán)境恢復治理監(jiān)管

礦山開采不僅占用大量土地資源，同時導致了地質(zhì)災害及其隱患的存在。利用遙感影像數(shù)據(jù)可以獲取面域的周期性信息，進行大面積同步檢測，信息覆蓋范圍大。對于已經(jīng)完成采礦的區(qū)域，按照有關規(guī)定應進行礦山環(huán)境恢復治理，準確獲取礦山地質(zhì)環(huán)境恢復位置、面積、變化趨勢等數(shù)據(jù)，為礦政管理部門提供參考依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

六、探討與展望

目前，我國遙感衛(wèi)星已進入快速發(fā)展階段，合肥市級衛(wèi)星中心要牢牢把握自然資源衛(wèi)星應用的黃金機遇期，積極拓展遙感衛(wèi)星應用領域，全面服務自然資源管理主體業(yè)務和政府宏觀決策管理，持續(xù)加強衛(wèi)星應用創(chuàng)新能力建設，加快推進市級衛(wèi)星應用體系建設。

然而，合肥市級衛(wèi)星中心建設多存在經(jīng)費不足等情況，專業(yè)技術(shù)人員一般是從自然資源部門現(xiàn)有職工中調(diào)配，較好地支撐基于衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的深度應用和拓展應用服務，但后續(xù)財政經(jīng)費不足，難以持續(xù)維持創(chuàng)新應用服務。市級中心建設可采取邊建設、邊應用、邊服務的模式運行，依托共建單位的技術(shù)人員和生產(chǎn)能力開展數(shù)據(jù)生產(chǎn)類業(yè)務[7]，并可依托高校的科研與創(chuàng)新能力開展應用技術(shù)研究類業(yè)務。

從實際建設和運行情況來看，合肥市級衛(wèi)星中心應加強需求統(tǒng)籌，實現(xiàn)滿足全市自然資源管理重點項目和重大任務的影像統(tǒng)籌保障；深入推進衛(wèi)星遙感與自然資源管理的深度融合，圍繞自然資源管理業(yè)務應用需求，深度融合海量數(shù)據(jù)資源與多源、多尺度、多類型的時空數(shù)據(jù)資源，并結(jié)合應用場景開展數(shù)據(jù)清洗、處理、分析、挖掘和可視化，提升新型應用產(chǎn)品、專題產(chǎn)品研發(fā)能力，努力實現(xiàn)“數(shù)據(jù)在云、服務到端”的服務模式，從事前審批向事中監(jiān)管、事后評估的轉(zhuǎn)變，從關注數(shù)量變化向“數(shù)量—質(zhì)量—生態(tài)”三位一體精細化治理轉(zhuǎn)變的目標[8]。另外，合肥市級衛(wèi)星中心建設應實現(xiàn)與當?shù)刂腔鄢鞘袝r空大數(shù)據(jù)平臺和國土空間基礎信息平臺充分對接，為各部門提供服務，利用大數(shù)據(jù)結(jié)合云計算、互聯(lián)網(wǎng)、分布式數(shù)據(jù)庫等技術(shù)全面提升政府部門現(xiàn)代化管理治理能力，為我國自然資源治理體系和治理能力現(xiàn)代化提供有效技術(shù)支撐。