唐鐵　劉敏　彭篤明　廖丹霞　張禾裕

摘? ? 要：本文圍繞自然資源調(diào)查監(jiān)測體系頂層設(shè)計，基于“感知—互聯(lián)—認(rèn)知”邏輯，提出了一套村鎮(zhèn)統(tǒng)一智能調(diào)查模式。該模式通過集成村鎮(zhèn)土地權(quán)籍信息自主采集與處理技術(shù)、村鎮(zhèn)土地多維度多要素可追溯調(diào)查技術(shù)以及高分遙感智能主動調(diào)查監(jiān)測技術(shù)，創(chuàng)新構(gòu)建了東部發(fā)達(dá)地區(qū)土地精準(zhǔn)調(diào)查、中部兩型社會地區(qū)土地綜合調(diào)查、西部快速發(fā)展地區(qū)土地高效調(diào)查一體化的“資源—生態(tài)類”和“村鎮(zhèn)土地權(quán)益類”兩種統(tǒng)一調(diào)查子模式。并進(jìn)一步討論了該模式在“省—市—縣—鄉(xiāng)—村”多層級，在國土變更調(diào)查、農(nóng)村宅基地和房地一體確權(quán)登記頒證、水利工程管理與保護(hù)范圍劃界、耕地保護(hù)一張圖更新等不同領(lǐng)域業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，推動并展望我國村鎮(zhèn)土地調(diào)查技術(shù)邁入智能化發(fā)展階段。

關(guān)鍵詞：土地智能調(diào)查；調(diào)查模式；調(diào)查監(jiān)測體系；跨領(lǐng)域；多層級

中圖分類號： P962? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-5603（2023）01-63-08

The Unified Intelligent Land Survey Model of Villages and

Small Towns and Its Application

Tang Tie1，2， Liu Min1，3， Peng Duming1，3， Liao Danxia1，2， Zhang Heyu4，5

（1.Hunan Provincial Land and Resources Planning Institute， Changsha Hunan 410119; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Land Resour? ces Evaluation and Utilization， Changsha Hunan 410119;3.Key Laboratory of Natural Resources Monitoring and Supervision in the South hilly Area of the Ministry of Natural Resources， Changsha Hunan 410119; 4.Guangzhou South China Natural Resources Science and Technology Research Institute， Guangzhou Guangdong 570228;5.Ministry of Natural Resources Key Laboratory of Construction Land Redevelopment， Guangzhou Guangdong? 510030）

Abstract： Based on the top-level design of the natural resources survey and monitoring system and the logic of "perception - interconnection - cognition"， this paper proposes a unified intelligent survey model for villages and towns. This model innovatively constructed the accurate land survey in the eastern developed areas， the comprehensive land survey in the central two-oriented social areas， and There are two unified investigation sub-models of "resource-ecological" and "village and town land rights and interests" for the integration of efficient land investigation in the rapidly developing western region. It further discussed the application of this model in the multi-level "province city county township village"， in different fields such as land change survey， rural homestead and real estate integration registration and certification， water conservancy project management and protection scope demarcation， farmland protection map update， and pushed and looked forward to the intelligent development of China's rural land survey technology

Keywords： land intelligent survey; survey model; investigation and monitoring system; cross-domain; multi-levels.

0 引言

建立統(tǒng)一的自然資源調(diào)查監(jiān)測體系、健全監(jiān)管體制，對保障國家生態(tài)安全、糧食安全乃至國家安全，提升國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平具有重大支撐作用[1]。新一輪機(jī)構(gòu)改革后，自然資源監(jiān)管對象面臨轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧剿痔锖荨鄙餐w的新使命。《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建總體方案》的出臺，明確規(guī)劃了自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的頂層設(shè)計藍(lán)圖。原有的調(diào)查監(jiān)測技術(shù)及作業(yè)模式顯然已難以滿足新形勢下自然資源管理工作的需求，迫切需要創(chuàng)新調(diào)查監(jiān)測技術(shù)體系和調(diào)查模式。同時，在我國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下，綠色宜居村鎮(zhèn)的規(guī)劃建設(shè)同樣亟需村鎮(zhèn)土地調(diào)查技術(shù)與模式的創(chuàng)新應(yīng)用。土地調(diào)查精度和效率的提升，將有助于維護(hù)土地利益相關(guān)者的權(quán)益，減少土地糾紛，維護(hù)社會和諧穩(wěn)定；也為自然資源管理部門、產(chǎn)業(yè)政策制定部門等提供可靠的決策依據(jù)，提高決策的科學(xué)化水平，建設(shè)資源節(jié)約型社會；同時還能在村鎮(zhèn)區(qū)域土地評估、生態(tài)環(huán)境、災(zāi)害預(yù)警等方面提供數(shù)據(jù)服務(wù)，推動村鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展[2]。

本文以支撐自然資源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展為目標(biāo)，面向新型城鎮(zhèn)化建設(shè)要求，針對村鎮(zhèn)土地調(diào)查服務(wù)現(xiàn)實需求，綜合運用相關(guān)的新技術(shù)、新裝備、新平臺，基于“資源-權(quán)益-生態(tài)”天空地一體化土地智能調(diào)查技術(shù)體系和以業(yè)務(wù)為核心的土地智能調(diào)查技術(shù)服務(wù)平臺，構(gòu)建了一套村鎮(zhèn)土地統(tǒng)一智能調(diào)查新模式，為省-市-縣-鄉(xiāng)-村多層級，自然資源、農(nóng)業(yè)、水利、生態(tài)環(huán)境等多領(lǐng)域開展土地調(diào)查提供技術(shù)服務(wù)，以支撐自然資源、農(nóng)業(yè)、水利等多領(lǐng)域調(diào)查監(jiān)測業(yè)務(wù)。

1 村鎮(zhèn)土地智能調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)體系

目前，現(xiàn)有調(diào)查技術(shù)手段難以確保國土調(diào)查成果的精準(zhǔn)度、客觀性和現(xiàn)勢性，這些問題極大制約了我國綠色宜居村鎮(zhèn)的建設(shè)運維水平[3]。針對當(dāng)下村鎮(zhèn)土地地類與產(chǎn)權(quán)信息獲取自動化程度低、地類變化快、監(jiān)測可靠性差、土地資源調(diào)查技術(shù)和手段相對落后等現(xiàn)實問題，研發(fā)集土地權(quán)籍信息自主采集與處理、土地多維度多要素可追溯調(diào)查、高分遙感智能主動調(diào)查監(jiān)測于一體的村鎮(zhèn)土地智能調(diào)查系列關(guān)鍵技術(shù)及軟硬件裝備。以上技術(shù)與裝備既可單獨應(yīng)用，也可集成服務(wù)于自然資源、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、生態(tài)環(huán)境等跨領(lǐng)域多部門的調(diào)查監(jiān)測監(jiān)管業(yè)務(wù)。

1.1 村鎮(zhèn)土地權(quán)籍信息自主采集與處理技術(shù)

村鎮(zhèn)土地權(quán)籍信息自主采集與處理技術(shù)集成了RFID新型電子界址點設(shè)備[4]、村鎮(zhèn)土地權(quán)籍/現(xiàn)狀調(diào)查機(jī)器人、村鎮(zhèn)土地權(quán)籍調(diào)查空地協(xié)同局域定位技術(shù)以及電子界址點信息時空表達(dá)及空間實體化技術(shù)等單項技術(shù)（圖1）[5-6]。RFID新型電子界址點設(shè)備兼容了GNSS和地面衛(wèi)星系統(tǒng)的收發(fā)一體接收機(jī)、4G/5G通信模塊、RFID、加速度計等模塊，可實現(xiàn)自動檢測人為移動并上報系統(tǒng)，并可在GNSS開闊區(qū)域自主定位，以及在GNSS遮擋區(qū)域與無人機(jī)及機(jī)器人空地協(xié)同定位。村鎮(zhèn)土地權(quán)籍/現(xiàn)狀調(diào)查機(jī)器人具備自動搜尋RFID界址點、空地協(xié)同定位、現(xiàn)狀信息自主采集功能，可實現(xiàn)電子界址點的自動識別，支持激光/視覺組合定位電子界址點，支持基于宗地信息自動化獲取宗地及不動產(chǎn)現(xiàn)狀信息。村鎮(zhèn)土地權(quán)籍調(diào)查空地協(xié)同局域定位技術(shù)支持空中機(jī)器人和地面土地權(quán)籍/現(xiàn)狀調(diào)查機(jī)器人協(xié)同組網(wǎng)，實現(xiàn)對電子界址點進(jìn)行高精度位置測量，并可自動路徑規(guī)劃、自動搜尋、導(dǎo)航至電子界址點設(shè)備，同時實現(xiàn)任務(wù)下發(fā)、界址點信息自動接入，自主采集處理。村鎮(zhèn)權(quán)籍調(diào)查電子界址點智能感知平臺具備村鎮(zhèn)權(quán)籍調(diào)查在線服務(wù)能力，支持空中機(jī)器人、地面權(quán)籍/現(xiàn)狀調(diào)查機(jī)器人遠(yuǎn)程接入，具備任務(wù)自動分發(fā)、數(shù)據(jù)實時接收、信息智能處理、權(quán)籍?dāng)?shù)據(jù)庫生成等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、大范圍權(quán)籍信息自主獲取與處理。電子界址點信息時空表達(dá)及空間實體化技術(shù)實現(xiàn)了由離散電子界址點定位信息恢復(fù)宗地多邊形，并對界址點自動編碼，自動關(guān)聯(lián)無人機(jī)、機(jī)器人采集的地理（時空、影像）信息，自動化構(gòu)建出權(quán)籍?dāng)?shù)據(jù)庫的四至、現(xiàn)場照片等可追溯調(diào)查信息。

1.2 村鎮(zhèn)土地多維度多要素可追溯調(diào)查技術(shù)

通過“5G+北斗+地面衛(wèi)星系統(tǒng)”與土地調(diào)查智能移動終端、組合定位導(dǎo)航設(shè)備和空地協(xié)同設(shè)備，以及土地資源可追溯調(diào)查系統(tǒng)，實現(xiàn)了村鎮(zhèn)多維多要素可追溯調(diào)查（圖2）?！?G+北斗+地面衛(wèi)星系統(tǒng)”組合定位導(dǎo)航技術(shù)，通過構(gòu)建兼容北斗與地面衛(wèi)星信號的組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)，形成脈沖收發(fā)型地面衛(wèi)星基站設(shè)備和兼容北斗與地面衛(wèi)星信號的接收機(jī)終端設(shè)備，建立了北斗與地面衛(wèi)星協(xié)同組網(wǎng)同步監(jiān)測機(jī)制，以實現(xiàn)土地調(diào)查中各終端設(shè)備的全域高精度定位。土地調(diào)查手持智能移動終端是一種小型化、便攜式的土地調(diào)查智能移動終端，包含了多數(shù)據(jù)源質(zhì)量分析控制、多傳感器離線/在線標(biāo)定、多傳感器融合SLAM方案、視覺和激光融合等的三維重建關(guān)鍵技術(shù)，通過集成GNSS/地面衛(wèi)星、5G、INS、激光雷達(dá)與視覺相機(jī)等技術(shù)實現(xiàn)了村鎮(zhèn)土地多維度多要素信息的采集。該終端通過數(shù)傳模塊或5G網(wǎng)支撐實現(xiàn)了無人機(jī)與地面移動終端的空地任務(wù)聯(lián)合規(guī)劃、導(dǎo)航及協(xié)同工作，解決了空、地設(shè)備的激光點云、多角度影像的位姿融合，以及目標(biāo)點云與影像數(shù)據(jù)的全域覆蓋等問題[7-9]。高精度激光點云和多角度影像的聯(lián)合處理和三維建模方法，實現(xiàn)了村鎮(zhèn)全域土地多維度多要素三維實景構(gòu)建。村鎮(zhèn)多維度多要素用地信息智能解譯技術(shù)，提供了村鎮(zhèn)土地資源“多特征基元提取—業(yè)務(wù)場景理解—多要素信息提取”智能解譯方案，實現(xiàn)了全域土地資源三維點云的精細(xì)分類與語義分割以及村鎮(zhèn)多要素用地信息的智能提取[10]。土地資源可追溯調(diào)查技術(shù)，基于地理區(qū)塊鏈的土地資源調(diào)查業(yè)務(wù)過程可追溯信息的采集、傳輸、存儲及索引等技術(shù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的溯源管理和可視化展示。

1.3 高分遙感智能主動調(diào)查監(jiān)測技術(shù)

高分遙感智能主動調(diào)查監(jiān)測技術(shù)依托構(gòu)建的村鎮(zhèn)土地變化智能監(jiān)測平臺，面向村鎮(zhèn)土地利用變化監(jiān)測需求，解析土地利用高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)，利用變化信息主動監(jiān)測與識別技術(shù)，鏈接村鎮(zhèn)土地樣本庫，實現(xiàn)村鎮(zhèn)土地利用變化的自動化、智能化、高效化監(jiān)測識別和管理（圖3）。多尺度高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)技術(shù)在遙感影像地面基準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，建立了影像控制點基準(zhǔn)庫和輻射控制基準(zhǔn)庫，并通過自動匹配生成控制點和輻射校正基準(zhǔn)，完成原始影像的幾何校正和輻射校正，該技術(shù)有效提高了遙感影像校正的效率，實現(xiàn)了高分遙感影像的一體化校正[11]。土地利用變化高分遙感主動發(fā)現(xiàn)技術(shù)以村鎮(zhèn)典型地類變化監(jiān)測需求（耕地、道路、建筑物、水體等）為引導(dǎo)，基于國產(chǎn)高分等多源高分辨率遙感數(shù)據(jù)和村鎮(zhèn)土地樣本庫，采用智能分類方法研究村鎮(zhèn)土地利用變化主動發(fā)現(xiàn)技術(shù)，構(gòu)建村鎮(zhèn)土地利用變化規(guī)則庫，并建立典型地類特征變化發(fā)現(xiàn)模型庫，實現(xiàn)村鎮(zhèn)土地利用變化的主動監(jiān)測[12-14]。土地利用變化無人機(jī)自主在線監(jiān)測技術(shù)，以衛(wèi)星影像進(jìn)行主動監(jiān)測的局部變化圖斑為輸入對象，利用集成旋轉(zhuǎn)激光、影像、IMU以及GPS的無人機(jī)進(jìn)行局部區(qū)域多源數(shù)據(jù)的自主獲取。村鎮(zhèn)土地樣本庫在線支持技術(shù)，即通過收集大量地物的類別、錄入時間等相關(guān)信息，并將影像和樣本解譯數(shù)據(jù)存入影像樣本庫中，得到典型地物樣本庫，為村鎮(zhèn)土地智能化分類和監(jiān)測提供樣本數(shù)據(jù)保障。

2 村鎮(zhèn)土地統(tǒng)一智能調(diào)查模式構(gòu)建

土地智能調(diào)查對象主要面向村鎮(zhèn)土地（土壤）、森林、草原、水、濕地等地上資源，調(diào)查監(jiān)測類型涵蓋“資源、權(quán)益、生態(tài)”三大類。相關(guān)技術(shù)及裝備可直接服務(wù)于村鎮(zhèn)建設(shè)領(lǐng)域的土地資源調(diào)查與監(jiān)測、自然資源綜合監(jiān)管以及自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測，還可間接服務(wù)于生態(tài)環(huán)境、自然災(zāi)害等動態(tài)監(jiān)測。村鎮(zhèn)土地統(tǒng)一智能調(diào)查模式通過集成村鎮(zhèn)土地權(quán)籍信息自主采集與處理技術(shù)，優(yōu)化了以往常規(guī)地籍測量與權(quán)屬調(diào)查結(jié)合的方式，采用村鎮(zhèn)土地多維度多要素可追溯調(diào)查技術(shù)，實現(xiàn)了土地多維多要素的智能化、可追溯調(diào)查，以高分遙感智能主動調(diào)查監(jiān)測技術(shù)替代人工判讀比對提取變化信息的方式，構(gòu)建東部發(fā)達(dá)地區(qū)土地精準(zhǔn)調(diào)查、中部兩型社會地區(qū)土地綜合調(diào)查、西部快速發(fā)展地區(qū)土地高效調(diào)查一體化的“資源—生態(tài)類”和“村鎮(zhèn)土地權(quán)益類”兩種調(diào)查子模式。

2.1 “資源—生態(tài)類”調(diào)查模式

針對當(dāng)下調(diào)查方式存在的工作體量大、周期短、成果真實性難以保證、調(diào)查軟件不統(tǒng)一、技術(shù)人員更換頻繁等現(xiàn)實問題，“資源—生態(tài)類”調(diào)查模式以業(yè)務(wù)需求為目標(biāo)，對土地智能調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行串聯(lián)，形成集影像處理、內(nèi)業(yè)底圖處理、外業(yè)調(diào)查、建庫核查于一體的調(diào)查模式（圖4）。其中，變化信息提取及影像處理主要采用多尺度高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)技術(shù)、村鎮(zhèn)土地樣本庫在線支持技術(shù)以及村鎮(zhèn)土地利用變化高分遙感主動發(fā)現(xiàn)技術(shù)等實現(xiàn)大尺度范圍下的變化圖斑提??；采用村鎮(zhèn)土地樣本庫在線支持技術(shù)和無人機(jī)自主在線監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)小范圍的自主變化圖斑的精細(xì)提取，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)查。內(nèi)業(yè)底圖處理主要包括變化信息上圖，標(biāo)注外業(yè)圖斑。外業(yè)調(diào)查主要采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星系統(tǒng)”與空地協(xié)同的移動視覺融合的全域調(diào)查技術(shù)，結(jié)合村鎮(zhèn)多維度用地信息智能解譯技術(shù)實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)查；采用無人機(jī)、手持智能調(diào)查移動終端視覺語義快速分割技術(shù)開展復(fù)雜地形地貌區(qū)的快速調(diào)查。數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要包括外業(yè)調(diào)查成果核實以及屬性完善。成果核查采用土地資源可追溯調(diào)查技術(shù)，實現(xiàn)土地資源可追溯調(diào)查。以上技術(shù)確保了調(diào)查數(shù)據(jù)的實時、動態(tài)獲取。

“資源—生態(tài)類”調(diào)查模式的建立可服務(wù)于自然資源和生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查、變化監(jiān)測及綜合評價等工作，支撐年度國土變更調(diào)查、“1+N”衛(wèi)星遙感監(jiān)測[15]、耕地保護(hù)一張圖更新、自然災(zāi)害監(jiān)測等“資源—生態(tài)類”調(diào)查監(jiān)測類業(yè)務(wù)的快速、準(zhǔn)確實施，進(jìn)而提升自然資源的精細(xì)化管理水平。

2.2 “村鎮(zhèn)土地權(quán)益類”調(diào)查模式

“村鎮(zhèn)土地權(quán)益類”調(diào)查模式主要服務(wù)于全民所有的水流、森林、山嶺、草原、荒地、濕地等自然資源資產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)查統(tǒng)計、確權(quán)登記等權(quán)益管理類調(diào)查相關(guān)工作，如農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)確權(quán)登記、農(nóng)村宅基地房地一體確權(quán)登記、自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記、全民所有自然資源資產(chǎn)清查、水利工程管理與保護(hù)范圍劃界等權(quán)益管理類業(yè)務(wù)。相對于城市權(quán)益類調(diào)查，村鎮(zhèn)權(quán)益類調(diào)查具有分布范圍廣、地域分散、適用村鎮(zhèn)確權(quán)政策的特點。在地籍測量方面，部分地區(qū)高等級控制點稀少甚至沒有，使常規(guī)控制測量陷入困境。在資料收集方面，村鎮(zhèn)權(quán)籍調(diào)查涉及點多且分散，如果將所有工作中遇到的文件、證明材料、測量控制點等均錄入數(shù)據(jù)庫，在造成數(shù)據(jù)冗余的同時，也使數(shù)據(jù)庫管理運行緩慢，導(dǎo)致工作效率低下。資料存儲方面，村鎮(zhèn)權(quán)籍調(diào)查中的權(quán)屬資料包括：身份證、戶口簿、房屋產(chǎn)權(quán)證、土地證、契約等相關(guān)證明文件，權(quán)源材料繁多，調(diào)查單元涉及人員眾多。目前的管理儲存方法容易造成文件混淆、丟失，大量的手動錄入信息也容易出錯[16]。

“村鎮(zhèn)土地權(quán)益類”調(diào)查模式借助土地智能調(diào)查系列關(guān)鍵技術(shù)，形成集內(nèi)業(yè)底圖處理、外業(yè)調(diào)查、數(shù)據(jù)庫建設(shè)和審核歸檔于一體權(quán)籍調(diào)查模式（圖5）。內(nèi)業(yè)底圖處理的內(nèi)容為對資料收集、整理，疊合地形、地籍、發(fā)證資料等，在宗地統(tǒng)一編碼規(guī)則基礎(chǔ)上劃分宗地。外業(yè)調(diào)查主要采用RFID新型電子界址點設(shè)備、土地權(quán)籍/現(xiàn)狀調(diào)查機(jī)器人、村鎮(zhèn)土地權(quán)籍調(diào)查空地協(xié)同局域定位技術(shù)，以及“5G+北斗+地面衛(wèi)星”組合定位導(dǎo)航技術(shù)、手持智能移動終端及空中無人機(jī)多傳感器終端相結(jié)合的空地協(xié)同的移動視覺全域土地調(diào)查技術(shù)。數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要采用電子界址點信息空間表達(dá)及空間實體化技術(shù)實現(xiàn)權(quán)籍界址點的自動成圖，并按照建庫要求將相關(guān)資料整理入庫。成果審核歸檔主要采用土地資源可追溯調(diào)查平臺系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫審核歸檔過程中確保數(shù)據(jù)可追溯，防止數(shù)據(jù)篡改，確保數(shù)據(jù)一致性。

基于東部和中部城鎮(zhèn)地區(qū)權(quán)籍精細(xì)化調(diào)查需求，在影像無遮蔽區(qū)，采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星”組合定位導(dǎo)航技術(shù)，借助土地調(diào)查手持智能移動終端及空中無人機(jī)多傳感器終端相結(jié)合的空地協(xié)同移動視覺全域土地調(diào)查技術(shù)實現(xiàn)無人機(jī)傾斜攝影三維建模，并通過室內(nèi)解譯的方法識別界址點；在遮蔽區(qū)或室內(nèi)無法解譯識別界址點的區(qū)域，通過人工布設(shè)界址點，利用機(jī)器人開展空地協(xié)同定位，采集界址點現(xiàn)狀信息，并對界址點信息進(jìn)行空間實體化?；谖鞑康貐^(qū)及中部農(nóng)村地區(qū)快速權(quán)籍調(diào)查需求，采用無人機(jī)傾斜攝影三維建模、室內(nèi)解譯的方法識別大部分界址點，在遮蔽區(qū)或室內(nèi)無法解譯識別界址點的區(qū)域，通過人工布設(shè)界址點，結(jié)合界址點之間的超寬帶（Ultra Wide-Band，UWB）測距和部分已知界址點信息實現(xiàn)未知定位界址點的定位，利用權(quán)籍調(diào)查終端讀取UWB測距信息，進(jìn)行三維建模。

3 村鎮(zhèn)土地統(tǒng)一智能調(diào)查模式典型應(yīng)用

通過梳理總結(jié)全國現(xiàn)階段不同地區(qū)的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)需要，尤其是土地調(diào)查的現(xiàn)實技術(shù)需求，為“省—市—縣—鄉(xiāng)—村”多層級，自然資源、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、水利等多領(lǐng)域涉及的國土變更調(diào)查、農(nóng)村宅基地和集體建設(shè)用地房地一體確權(quán)登記頒證、水利工程管理與保護(hù)范圍劃界、耕地保護(hù)一張圖更新等核心業(yè)務(wù)，構(gòu)建了各自的集成應(yīng)用方案。

3.1 國土變更調(diào)查

國土變更調(diào)查中，采用多尺度高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)技術(shù)，對影像進(jìn)行幾何/輻射一體化校正，得到基準(zhǔn)統(tǒng)一的廣域多源多期的村鎮(zhèn)土地調(diào)查監(jiān)測影像；采用多尺度高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)技術(shù)、村鎮(zhèn)土地樣本庫在線支持技術(shù)以及村鎮(zhèn)土地利用變化高分遙感主動發(fā)現(xiàn)技術(shù)等實現(xiàn)大尺度范圍下的變化圖斑提取；采用村鎮(zhèn)區(qū)域差異化的土地樣本庫在線支持技術(shù)和無人機(jī)自主在線監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)小范圍的自主變化圖斑的精細(xì)提取，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)查；調(diào)繪實地建設(shè)范圍和地類時，采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星系統(tǒng)”與空地協(xié)同的移動視覺融合的全域調(diào)查技術(shù)，結(jié)合村鎮(zhèn)多維度用地信息智能解譯技術(shù)實現(xiàn)對東部地區(qū)的精準(zhǔn)調(diào)查；采用無人機(jī)、手持智能調(diào)查移動終端視覺語義快速分割技術(shù)開展對中西部復(fù)雜地形地貌區(qū)的快速調(diào)查；成果核查數(shù)據(jù)匯交過程中采用村鎮(zhèn)土地資源可追溯調(diào)查技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)變化過程可追溯，防止數(shù)據(jù)篡改。

3.2 農(nóng)村宅基地和房地一體確權(quán)登記頒證

農(nóng)村宅基地和房地一體確權(quán)登記頒證調(diào)查中，采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星”組合定位導(dǎo)航技術(shù)，土地調(diào)查手持智能移動終端及空中無人機(jī)多傳感器終端相結(jié)合的空地協(xié)同的移動視覺全域土地調(diào)查技術(shù)實現(xiàn)無人機(jī)傾斜攝影三維建模，實現(xiàn)地形地籍修補測；東部發(fā)達(dá)地區(qū)，變化宗地的界址點需要在權(quán)屬核查后同樣采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星”組合定位導(dǎo)航技術(shù)，土地調(diào)查手持智能移動終端及空中無人機(jī)多傳感器終端相結(jié)合的空地協(xié)同的移動視覺全域土地調(diào)查技術(shù)實現(xiàn)無人機(jī)傾斜攝影+激光點云三維建模，在此基礎(chǔ)上，直接在內(nèi)業(yè)底圖上進(jìn)行圖解測定界址點；在遮蔽區(qū)或室內(nèi)無法解譯識別界址點的區(qū)域，通過人工布設(shè)界址點，利用機(jī)器人開展空地協(xié)同定位，采集界址點現(xiàn)狀信息，對界址點信息進(jìn)行空間實體化處理。西部及中部農(nóng)村地區(qū)為實現(xiàn)快速權(quán)籍調(diào)查，可通過界址點之間的UWB測距和部分已知界址點信息實現(xiàn)未知定位界址點的定位，利用權(quán)籍調(diào)查終端讀取UWB測距信息，結(jié)合內(nèi)業(yè)底圖確定界址點。

3.3 水利工程管理與保護(hù)范圍劃界

基于水利工程管理和保護(hù)范圍劃定的要求，采用空中無人機(jī)多傳感器終端、手持智能移動終端，實現(xiàn)三維建模。通過土地調(diào)查手持移動終端、權(quán)籍調(diào)查機(jī)器人，采集水庫壩頂、堰頂高程信息。采用RFID新型電子界址點設(shè)備、權(quán)籍調(diào)查機(jī)器人，開展空地協(xié)同定位，并采集界址點現(xiàn)狀信息，通過界址點信息空間實體化技術(shù)，實現(xiàn)建筑物、溢洪道等水利工程輪廓線的確定。利用村鎮(zhèn)多維度多要素用地信息智能解譯技術(shù)，對其他水利工程輪廓線予以確定。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)計洪水位線的分析，開展水利工程管理與保護(hù)范圍線的標(biāo)繪，并布設(shè)電子界樁和電子告示牌（圖6）。

3.4 耕地保護(hù)一張圖更新

根據(jù)耕地保護(hù)一張圖更新業(yè)務(wù)對土地資源調(diào)查監(jiān)測技術(shù)的需求，利用高分遙感地面基準(zhǔn)網(wǎng)構(gòu)建技術(shù)，實現(xiàn)了高分遙感/輻射一體化校正，便于不同期次影像對比。土地樣本庫在線支持技術(shù)通過海量的村鎮(zhèn)耕地、耕地“非糧化”以及耕地“非農(nóng)化”訓(xùn)練樣本，形成了多尺度、多時相、本地域的樣本庫支持，為村鎮(zhèn)土地智能化分析和監(jiān)測提供樣本數(shù)據(jù)保障。遙感衛(wèi)星主動監(jiān)測技術(shù)基于U-net、U-net++等語義分割模型的改進(jìn)和應(yīng)用，有力地支撐區(qū)域耕地變化地塊的提取。采用“5G+北斗+地面衛(wèi)星系統(tǒng)”與移動視覺融合的全域調(diào)查技術(shù)實現(xiàn)了視覺、點云等多維度用地信息智能解譯技術(shù)調(diào)查核實，實現(xiàn)耕地非農(nóng)化、非糧化以及耕地拋荒圖斑的精準(zhǔn)識別（圖7）。

4 展望

通過村鎮(zhèn)土地智能調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)體系的研究和村鎮(zhèn)土地統(tǒng)一智能調(diào)查模式的構(gòu)建，主要解決了村鎮(zhèn)土地權(quán)籍信息自主采集與處理、村鎮(zhèn)土地資源多維度多要素高精度可追溯調(diào)查、土地利用變化主動發(fā)現(xiàn)、無人機(jī)自主在線監(jiān)測等前沿科學(xué)問題，以推動我國村鎮(zhèn)土地調(diào)查技術(shù)邁入智能化發(fā)展階段。

“十四五”時期，面向自然資源全生命周期的管理要求及自然資源智慧治理能力提升需求，土地調(diào)查正在完成向精準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化和規(guī)范化的轉(zhuǎn)變，區(qū)域定期調(diào)查、場地尺度精細(xì)調(diào)查及地塊尺度快速取證與樣點監(jiān)測相結(jié)合的“天-空-地-網(wǎng)”一體化智能監(jiān)測系統(tǒng)正在逐步形成。調(diào)查監(jiān)測領(lǐng)域也在逐步探索結(jié)合知識圖譜等手段，形成更為優(yōu)化的技術(shù)方法。服務(wù)模式方面，從自然資源治理理念、架構(gòu)、對象、方式等出發(fā)，針對不同地區(qū)、不同層級的調(diào)查監(jiān)測評價及預(yù)警指標(biāo)需求，探索差異化的服務(wù)模式將成為趨勢。未來的智能調(diào)查將著重于集成更多高度自動化和信息化手段，為耕地資源保護(hù)、土地生態(tài)管護(hù)、國土空間保護(hù)開發(fā)利用等具體業(yè)務(wù)需求提供更為精細(xì)化的應(yīng)對方案。

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收稿日期：2023-01-05;? ? ? ? ? ? ? ? 改回日期：2023-03-02。

*基金項目：國家重點研發(fā)計劃課題“村鎮(zhèn)土地智能調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)集成與應(yīng)用示范”（編號：2020YFD1100205）。

*第一作者簡介：唐鐵（1987—），男，碩士，工程師；主要從事自然資源調(diào)查監(jiān)測相關(guān)工作;E-mail： tangtie19@126.com。