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致广大而尽精微——高分潍坊中心发展纪实

采用“空、天、地、人、信息”一体监测体系为安丘市林业提供服务。潍坊市林长制办公室把《“数字”赋林“慧眼”护绿 打造森林资源智能化监管“安丘模式”》作为典型经验在全市推广。

与中国海洋大学、济南大学和潍坊市自然资源和规划局共建潍坊市卫星遥感应用研究院,与潍坊市自然资源和规划局共建潍坊市自然资源卫星遥感应用技术中心。

与国家卫星海洋应用中心、潍坊市海洋发展和渔业局共建全国首个地级市海洋遥感应用与科技创新实验室。

2022年5月被潍坊市政府认定为首批地质灾害、应急测绘救援队伍,先后为潍坊市救援物资场地选取、三维可视域分析地面监控提供遥感服务。

……

上可以察天地之浩渺,下可以观精微之分毫。2020年11月,山东省地矿局第四地质矿产勘查院(以下简称“山东地矿四院”)经过积极争取,国家高分辨率对地观测系统山东潍坊数据与应用中心(高分潍坊中心)最终落户该院。两年来,高分潍坊中心本着“现状、应用、更新、监测、预测”的十字方针,依托遥感技术,遥观山川峰峦、海潮澎湃的鸢都大地,近看草木蓊郁、阡陌交错的蓬勃潍坊,为现代农业发展、自然资源管理、生态环境保护、防灾减灾、智慧城市管理等提供了强大的数据支撑与准确的信息支持。

沃野千里运筹帷幄之中

今年冬末春初,高分潍坊中心的工作人员收到了农业农村局的小麦长势推送。潍坊某区域冬小麦苗情较弱,需要高分潍坊中心详细分析异常原因。接到推送后,中心工作人员立即投入工作,通过高清影像底图,通过智能解译技术提取异常部位坐标和面积,经过对比分析,此地冬小麦因墒情原因,长势较差,需要及时补救。收到分析详情后,当地立即采取浇灌等措施,有力的保障了几千亩冬小麦的春季返青,也保住了粮食产量。

去年10月份,省地矿局四院当选潍坊市数字农业联盟第一届理事长单位,并与潍坊市农业农村局签署框架协议,服务潍坊市“大田农情”监测业务,此次冬小麦“险情”的解除,高分潍坊中心功不可没。

有人曾打比喻说,高分就是我们头顶上的摄像头,但是这摄像头不仅具有拍照功能,还有“四高三全”的观测能力,以及据此衍生出来的可以对沃野千里运筹帷幄的底气。

两年来,高分潍坊中心从无到有,从有到优,主动承担起赋能潍坊农业发展的重任。据高分潍坊中心负责人介绍,在此之前,潍坊的冬小麦及其他农作物的种植面积,依靠对农户的台账统计,以及对部分地域的实地测量,费人费力不说,由于统计误差较大,导致粮食或经济作物产量在估算上也有较大差距。中心成立后,通过对大田农情的监测,精确解译出2021年和2022年的潍坊冬小麦面积,以及玉米、花生、生姜、蔬菜大棚的种植面积。据中心工作人员介绍,他们在对数据分析时,依靠高清底图的精准提取,剔除了生产道路以及机井等非粮区域的面积,对农情的判断极尽“精微”之能事。

当然,“精微”背后,也有着常人难以理解的艰辛。

比如在秋季对玉米和大姜面积的判定、在春季对小麦和杂草的区分等等。由于行距、植株等在幼苗时期相差无几,大姜和玉米通过遥感技术较难区分。但高分潍坊中心的工作人员并未气馁,他们通过遥感智能目标提取分类的“深度学习”技术,逐个区域分析不同作物在不同生长周期下的物候特征,根据不同物候下各种作物的光谱、颜色、种植形态、植株高度等方面信息指数的差异,最终建立起适用于潍坊市本地农情的样本库。

冬小麦苗情监测

当然,除了对农情的分析研判,遥感技术对于遏制耕地“非农化”、防止耕地“非粮化”也有着不可替代的作用,并且这种监测预警不是一蹴而就的,根据卫星影像更新周期开展近实时监测,从而有效保护耕地面积和粮食安全。

环保文保决胜千里之外

遥感提供的是“上帝”视角,除农业外,在自然资源管理、文物保护、应急救灾等方面也发挥着重要作用。

高分潍坊中心承担着每月更新潍坊市全域高分辨率正射影像图的重任,为潍坊市“双平台”提供底图服务,并完成了潍坊市全域1.6万平方公里、2.5米分辨率和1.2万平方公里、1米分辨率地形级实景三维地理场景建设的任务,把立体的潍坊尽收眼底。

据此,高分潍坊中心开展了潍坊市自然资源多要素的遥感监测业务,承担了《基于卫星遥感技术记录潍坊市中心城区历史演变的研究》课题,还先后开展了多个区县农村乱占耕地建房监测、矿山卫片执法、矿山开采及恢复治理监测、城市地质、地质灾害风险普查等遥感解译工作。

今年汛期,潍坊降雨量较往年大幅增多,地质灾害风险陡增。了解到情况后,高分潍坊中心依据数据构建的实景三维地理场景和地面特征的前后对比变化等,详细圈定全潍坊市陡崖等较容易发生滑坡、崩塌的风险区域,并通知技术人员前往风险点位进行现场巡查,让地质灾害风险点位排查更具针对性和方向性,有效避免地质灾害事故的发生。

遥感技术不仅具有依据数据进行准确推测的作用,更兼有对过往事物变化的“留痕”特征,这种作用在文物保护工作中尤其突出。

2022年,某施工单位在管线施工时,不慎破坏了地下文物,由于工程时间短,地面已回复如初。有关部门在了解情况后,请求高分潍坊中心协助调查。中心通过调取特定时间地点底图,利用“深度学习”变化监测技术,结合地物的色彩信息和光谱信息进行前后对比,查清了破坏文物行为,有效避免了地下文物的二次伤害。

除了可以保护地下文物,遥感对地上的文物保护工作同样不遑多让。潍坊市市级及以上文物保护单位点多面广,传统巡查方式对文物保护,特别是对占地面积较大、位于边远地区和人烟稀少地区的文物具有一定的局限性。

如地处临朐县的古齐长城遗址,在临朐境内长达50公里,如果仅靠人力防护,不但鞭长莫及,并且由于断续不一,年久风化,巡查保护起来尤其困难。卫星遥感监控最大的优势是进行全天候、无死角的实时监控,不仅可以提早发现文物受损情况,而且可以对已发现的文物破坏,特别是建设工程文物破坏情况进行连续跟踪监测,为制止文物受损提供辅助决策,也可以为日常文物保护提供地理信息,以制定预防方案、巡护计划等,有效阻止破坏文物不法行为,切实起到保护文物作用。

文物保护单位建设控制地带前后变化

目前,高分潍坊中心利用卫星遥感监测手段,对潍坊全市431处市级以上文物保护单位建设控制地带进行监测,开辟了“遥感+文物”大数据应用新赛道。国家文物局、山东省文旅厅和潍坊市政府主要负责同志分别作出批示,对遥感技术在文物安全监管、考古勘探、文物保护中的应用成效给予充分肯定。

城市管理可以明察秋毫

为了避免施工裸露地面扬尘造成空气污染,损害人体健康,潍坊城区某单位委托高分潍坊中心对易产生扬尘的重点区域进行卫星遥感监控。高分潍坊中心在接到任务后,调取最新高分辨率卫星遥感影像图,建立扬尘源遥感解译标志,进行遥感解译,通过“深度学习”技术自动提取了范围内的裸土、防尘网和未硬化道路,锁定了城区多个施工工地扬尘源,并进行了证据留存,为有关执法部门提供了支撑,有效地保护了城区生态环境。

城市管理考验的是精细化水平,也离不开信息化、智慧化成果,遥感信息技术在城市管理中的作用毋庸置疑。高分辨率遥感影像具有高分辨率、高精度、信息量丰富及数据时效性强等优点,它保证了地面的资源、环境、社会与经济的主要内容清晰可见,可以为城市精细化管理提供详细、丰富的信息数据,同时,数据获取的动态性及时效性使得高分辨率遥感影像成为未来最具价值的城市精细化管理数据源。比如私搭乱建、楼顶种菜、阳光房建设等不容易发现,但极易造成安全事故的行为,在遥感的观测分析之下无处遁形。

不仅如此,高分潍坊中心还利用不同时期的遥感影像提取城市建成区范围及用地规模情况,通过时序变化情况,分析城市发展方向与用地规模变化情况,为城市的中长期科学规划提供空间信息支撑。

服务大局必然当仁不让

互花米草源产于北美大西洋沿岸,因其长达1米多的发达根系,在水土治理、堤坝加固中发挥重要作用。但因其旺盛的生命力,极易成长为密集的单物种群落,挤占其他生物生存空间。黄河三角洲湿地就是其入侵区域之一。

高分潍坊中心积极承担起山东省东营市黄河三角洲湿地与生物多样性保护恢复科研监测项目,对互花米草进行卫星遥感监测,为外来入侵物种治理,改善物种栖息地,维护区域生物多样性提供遥感服务。

 黄河三角洲互花米草分布

立足潍坊、服务潍坊,高分潍坊中心责无旁贷。但在更高层次上服务全省经济社会高质量发展,也意义非凡。最近,高分潍坊中心积极参与黄河流域(山东段)生态地质调查评价项目遥感解译工作,完成了黄河流域山东段4期1:10万遥感解译工作,总解译面积达到了32万平方公里。同时,积极参与山东省南四湖地区1:5万多样性生态地质调查与评价项目遥感解译工作。

如今,高分潍坊中心先后服务潍坊市十余个政府部门,主要提供底图服务、遥感监测解译和遥感信息化服务,并依托高分中心建成了潍坊市卫星遥感应用研究院、潍坊市自然资源卫星遥感应用技术中心、潍坊市海洋遥感应用与科技创新实验室、潍坊市卫星遥感智能解译技术重点实验室。

未来,高分潍坊中心将认真贯彻落实党的二十大精神和习近平总书记重要回信精神,以党的建设为统领,扎实推动党建与业务工作深度融合,按照 “底图+监测+综合运用”的工作模式,以“卫星遥感”为中心,融合区域地质调查、矿产勘查、水工环地质调查、海洋地质调查、城市地质调查、生态环境保护与修复、工程勘查施工、实验测试等方面的产业优势,探索提供新型地质工作服务新路子,在实现自身高质量、可持续发展的同时,更好的服务潍坊新时代社会主义现代化强市建设,推动地矿事业高质量发展。

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