空地一體化監(jiān)管平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)自然資源智能監(jiān)測(cè)

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2025-09-05

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自然資源作為生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ),其動(dòng)態(tài)變化的實(shí)時(shí)掌握與精準(zhǔn)管控,是保障生態(tài)安全、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。傳統(tǒng)自然資源監(jiān)測(cè)依賴人工巡查與定點(diǎn)觀測(cè),存在覆蓋范圍有限、響應(yīng)速度慢、隱患識(shí)別滯后等問題,難以應(yīng)對(duì)大面積、復(fù)雜地形下的監(jiān)測(cè)需求。而空地一體化監(jiān)管平臺(tái)通過整合無人機(jī)空中巡查、地面終端感知、云端數(shù)據(jù)處理等技術(shù),構(gòu)建起“空中察、地面控、云端管”的全鏈條監(jiān)測(cè)體系,為自然資源智能監(jiān)測(cè)提供了全新路徑。下面將圍繞該平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)自然資源智能監(jiān)測(cè)展開,解析其在監(jiān)測(cè)流程、場(chǎng)景適配、風(fēng)險(xiǎn)管控等方面的核心能力,展現(xiàn)其在光伏運(yùn)維、國(guó)土保護(hù)、礦山監(jiān)管等領(lǐng)域的實(shí)踐價(jià)值。

空地一體化監(jiān)管平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)自然資源智能監(jiān)測(cè)

一、空地一體化監(jiān)管平臺(tái)的核心架構(gòu):構(gòu)建“空-地-云”協(xié)同監(jiān)測(cè)體系

空地一體化監(jiān)管平臺(tái)并非單一設(shè)備或功能的疊加,而是通過“空中感知層、地面支撐層、云端決策層”的三層架構(gòu)協(xié)同,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的全方位、智能化監(jiān)測(cè):

空中感知層:以無人機(jī)為核心載體,搭載高分辨率相機(jī)、熱成像儀、智能識(shí)別模塊等設(shè)備,承擔(dān)“動(dòng)態(tài)巡查”與“數(shù)據(jù)采集”任務(wù)。無人機(jī)可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求,靈活覆蓋平原、山地、礦區(qū)等不同地形,實(shí)時(shí)捕捉自然資源的外觀變化、異?;顒?dòng)等信息,突破人工巡查的空間限制。

地面支撐層:由地面機(jī)巢、終端設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,負(fù)責(zé)無人機(jī)的自主起降、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)。地面機(jī)巢可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的自動(dòng)充電、任務(wù)調(diào)度,支持24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè);終端設(shè)備則供工作人員實(shí)時(shí)查看無人機(jī)回傳數(shù)據(jù),接收預(yù)警信息并快速響應(yīng);通信網(wǎng)絡(luò)保障空中與地面、地面與云端的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,確保監(jiān)測(cè)信息不中斷。

云端決策層:作為平臺(tái)的“智慧大腦”,整合離線識(shí)別、態(tài)勢(shì)分析、預(yù)警管理等功能,對(duì)空中與地面采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度處理。通過智能算法自動(dòng)識(shí)別異常現(xiàn)象(如違規(guī)建設(shè)、礦山盜采),生成預(yù)警事件并推送至相關(guān)負(fù)責(zé)人,同時(shí)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,形成自然資源變化趨勢(shì)報(bào)告,為管理決策提供依據(jù)。

三層架構(gòu)的協(xié)同運(yùn)作,讓空地一體化監(jiān)管平臺(tái)既具備空中巡查的靈活性,又擁有地面管控的穩(wěn)定性與云端分析的智能性,為自然資源監(jiān)測(cè)提供“全域覆蓋、實(shí)時(shí)響應(yīng)、精準(zhǔn)識(shí)別”的能力。

二、空地一體化監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自然資源智能監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

空地一體化監(jiān)管平臺(tái)對(duì)自然資源的智能監(jiān)測(cè),并非簡(jiǎn)單的“數(shù)據(jù)采集+傳輸”,而是通過“動(dòng)態(tài)巡查、智能識(shí)別、預(yù)警聯(lián)動(dòng)、態(tài)勢(shì)分析”四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),形成監(jiān)測(cè)閉環(huán),確保自然資源異常情況被及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速處置。

1.動(dòng)態(tài)巡查:按需適配,實(shí)現(xiàn)全域無死角覆蓋

針對(duì)自然資源監(jiān)測(cè)范圍廣、地形復(fù)雜的特點(diǎn),空地一體化監(jiān)管平臺(tái)通過靈活的巡查模式,確保監(jiān)測(cè)無盲區(qū)、無遺漏:

定時(shí)巡查與按需巡查結(jié)合:對(duì)于光伏電站、耕地保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域,平臺(tái)可設(shè)定定時(shí)巡查任務(wù)(如每日一次、每周三次),無人機(jī)從地面機(jī)巢自主起飛,按預(yù)設(shè)航線完成巡查,確保區(qū)域內(nèi)自然資源狀態(tài)的持續(xù)掌握;當(dāng)接到疑似異常線索(如群眾舉報(bào)礦山盜采)時(shí),工作人員可通過云端平臺(tái)臨時(shí)調(diào)度無人機(jī),開展按需巡查,快速核實(shí)情況。

多地形適配巡查:面對(duì)山地礦區(qū)、平原耕地、屋頂光伏等不同場(chǎng)景,平臺(tái)為無人機(jī)匹配適配的飛行模式。例如,在礦山區(qū)域,無人機(jī)采用低空緩慢飛行模式,通過高清相機(jī)細(xì)致觀察是否有非法開采痕跡;在光伏電站,無人機(jī)結(jié)合熱成像儀,沿光伏板陣列飛行,捕捉板體溫度異常(如局部過熱),判斷是否存在故障。

晝夜不間斷巡查:平臺(tái)支持無人機(jī)夜間巡查功能,通過搭載夜視設(shè)備,應(yīng)對(duì)礦山盜采、違規(guī)建設(shè)多在夜間進(jìn)行的特點(diǎn)。夜間巡查時(shí),無人機(jī)可識(shí)別地面燈光變化、機(jī)械活動(dòng)軌跡,及時(shí)發(fā)現(xiàn)夜間非法行為,填補(bǔ)傳統(tǒng)人工夜間巡查的空白。

2.智能識(shí)別:自動(dòng)甄別,減少人工判斷誤差

傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)中,數(shù)據(jù)需依賴人工篩選識(shí)別異常,不僅效率低,還易因人為疏忽遺漏隱患??盏匾惑w化監(jiān)管平臺(tái)通過云端決策層的智能識(shí)別功能,實(shí)現(xiàn)異?,F(xiàn)象的自動(dòng)甄別,提升監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度:

場(chǎng)景化識(shí)別適配:針對(duì)不同自然資源監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,平臺(tái)搭載專屬識(shí)別算法。在光伏巡檢中,算法可自動(dòng)識(shí)別光伏板的破損、遮擋、積灰等問題,無需人工逐片檢查;在國(guó)土保護(hù)中,算法能區(qū)分正常農(nóng)業(yè)活動(dòng)與違規(guī)建設(shè)、土地破壞,精準(zhǔn)定位違規(guī)建筑的位置與范圍;在礦山監(jiān)管中,算法可識(shí)別礦山周邊的挖掘機(jī)、運(yùn)輸車等機(jī)械,判斷是否存在非法盜采行為。

離線識(shí)別保障數(shù)據(jù)連續(xù)性:當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)較弱(如偏遠(yuǎn)山區(qū))時(shí),無人機(jī)搭載的離線識(shí)別模塊可先在本地完成初步異常識(shí)別,待無人機(jī)返回地面機(jī)巢后,再將識(shí)別結(jié)果與采集數(shù)據(jù)同步至云端。這種“離線+在線”結(jié)合的方式,避免因網(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致的識(shí)別中斷,確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性。

多設(shè)備協(xié)同識(shí)別:平臺(tái)整合無人機(jī)的光學(xué)相機(jī)與熱成像儀數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)“視覺+溫度”雙重識(shí)別。例如,在光伏巡檢中,光學(xué)相機(jī)識(shí)別光伏板外觀破損,熱成像儀捕捉板體溫度異常,兩者結(jié)合可更精準(zhǔn)判斷光伏板故障類型;在耕地保護(hù)中,光學(xué)相機(jī)識(shí)別地面建筑輪廓,熱成像儀檢測(cè)建筑內(nèi)是否有人員活動(dòng),輔助判斷是否為違規(guī)建設(shè)。

3.預(yù)警聯(lián)動(dòng):快速響應(yīng),確保異常及時(shí)處置

空地一體化監(jiān)管平臺(tái)的核心價(jià)值不僅在于發(fā)現(xiàn)異常,更在于推動(dòng)異常情況的快速處置,通過預(yù)警聯(lián)動(dòng)機(jī)制,縮短從“發(fā)現(xiàn)異?!钡健艾F(xiàn)場(chǎng)處置”的時(shí)間:

自動(dòng)生成預(yù)警事件:當(dāng)智能識(shí)別算法發(fā)現(xiàn)異常(如疑似礦山盜采、違搭亂建)時(shí),云端平臺(tái)自動(dòng)生成預(yù)警事件,包含事件編碼、預(yù)警時(shí)間、預(yù)警地址、預(yù)警類型等信息,同時(shí)附上無人機(jī)拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖片或視頻,為工作人員提供直觀證據(jù)。

多渠道預(yù)警推送:預(yù)警事件生成后,平臺(tái)通過短信、APP通知、系統(tǒng)消息等多種方式,推送至負(fù)責(zé)該區(qū)域的工作人員。例如,發(fā)現(xiàn)耕地內(nèi)有違規(guī)建設(shè)時(shí),預(yù)警信息會(huì)實(shí)時(shí)推送至當(dāng)?shù)刈匀毁Y源管理部門負(fù)責(zé)人,確保相關(guān)人員第一時(shí)間知曉。

現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)動(dòng)處置:工作人員接收預(yù)警后,可通過地面終端設(shè)備查看無人機(jī)實(shí)時(shí)回傳的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),判斷異常情況的嚴(yán)重程度。若情況緊急(如礦山盜采正在進(jìn)行),可立即調(diào)度執(zhí)法人員前往現(xiàn)場(chǎng);若需進(jìn)一步核實(shí),可指令無人機(jī)調(diào)整飛行角度,拍攝更多細(xì)節(jié)畫面,為處置提供更充分的依據(jù)。同時(shí),平臺(tái)會(huì)記錄預(yù)警事件的處置進(jìn)度(如“未反饋”“處置中”“已完成”),確保每個(gè)預(yù)警都有跟蹤、有結(jié)果。

4.態(tài)勢(shì)分析:數(shù)據(jù)沉淀,輔助長(zhǎng)期管理決策

空地一體化監(jiān)管平臺(tái)不僅關(guān)注實(shí)時(shí)異常的處置,還通過對(duì)歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的態(tài)勢(shì)分析,為自然資源長(zhǎng)期管理提供支撐:

變化趨勢(shì)分析:云端平臺(tái)存儲(chǔ)每次巡查的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),工作人員可通過時(shí)間維度對(duì)比(如本月與上月、今年與去年),查看自然資源的變化情況。例如,分析耕地保護(hù)區(qū)的植被覆蓋變化,判斷是否存在耕地減少;分析礦山區(qū)域的地形變化,評(píng)估礦山恢復(fù)治理進(jìn)度。

預(yù)警事件統(tǒng)計(jì):平臺(tái)對(duì)不同類型的預(yù)警事件(如違搭亂建、礦山盜采、光伏故障)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),生成月度、季度報(bào)告,展現(xiàn)不同區(qū)域、不同時(shí)間段的異常情況分布。例如,報(bào)告顯示某礦區(qū)本月盜采預(yù)警事件較上月減少50%,說明近期監(jiān)管措施有效;某區(qū)域違搭亂建預(yù)警增多,則提示需加強(qiáng)該區(qū)域的巡查力度。

決策建議輸出:基于態(tài)勢(shì)分析結(jié)果,平臺(tái)為自然資源管理提供針對(duì)性建議。例如,針對(duì)光伏電站故障預(yù)警集中在某一區(qū)域的情況,建議對(duì)該區(qū)域光伏板進(jìn)行全面檢修;針對(duì)耕地違規(guī)建設(shè)頻發(fā)的問題,建議增加該區(qū)域的巡查頻次,或聯(lián)合執(zhí)法部門開展專項(xiàng)整治。

三、空地一體化監(jiān)管平臺(tái)在自然資源智能監(jiān)測(cè)中的場(chǎng)景實(shí)踐

平臺(tái)憑借靈活的架構(gòu)與強(qiáng)大的功能,已在光伏運(yùn)維、國(guó)土保護(hù)、礦山監(jiān)管等多個(gè)自然資源場(chǎng)景中落地應(yīng)用,解決傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)的痛點(diǎn),提升管理效率。

1.光伏電站監(jiān)測(cè):保障設(shè)備高效運(yùn)行,減少資源浪費(fèi)

光伏電站的高效運(yùn)行依賴光伏板的正常狀態(tài),傳統(tǒng)人工巡檢需攀爬支架,效率低且存在安全風(fēng)險(xiǎn)??盏匾惑w化監(jiān)管平臺(tái)通過無人機(jī)巡查與智能識(shí)別,實(shí)現(xiàn)光伏電站的高效監(jiān)測(cè):

無人機(jī)沿光伏板陣列低空飛行,搭載的熱成像儀捕捉板體溫度,光學(xué)相機(jī)拍攝板體外觀,智能算法自動(dòng)識(shí)別溫度異常(如局部過熱)、板體破損、遮擋物(如樹枝、灰塵堆積)等問題,生成預(yù)警事件。

工作人員接收預(yù)警后,可快速定位故障光伏板位置,安排維修人員前往處理,避免因故障長(zhǎng)時(shí)間未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致的發(fā)電效率下降。同時(shí),平臺(tái)對(duì)歷史故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,總結(jié)故障高發(fā)區(qū)域與原因,為光伏電站的日常維護(hù)提供方向(如某區(qū)域頻繁積灰,建議增加清洗頻次)。

2.國(guó)土保護(hù)監(jiān)測(cè):防范違規(guī)行為,守護(hù)耕地與土地資源

針對(duì)耕地違規(guī)建設(shè)、土地非法轉(zhuǎn)讓等問題,空地一體化監(jiān)管平臺(tái)通過全域巡查與智能識(shí)別,實(shí)現(xiàn)國(guó)土保護(hù)的精準(zhǔn)監(jiān)管:

無人機(jī)定期巡查耕地保護(hù)區(qū)、劃撥土地區(qū)域,智能算法識(shí)別地面是否有新增建筑、推土痕跡等違規(guī)現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)疑似違搭亂建或土地破壞,平臺(tái)立即生成預(yù)警,推送至國(guó)土管理部門。

工作人員通過平臺(tái)查看無人機(jī)回傳的現(xiàn)場(chǎng)畫面,核實(shí)違規(guī)情況后,聯(lián)合執(zhí)法部門前往處置。同時(shí),平臺(tái)記錄違規(guī)事件的位置、處置結(jié)果,形成國(guó)土保護(hù)臺(tái)賬,為后續(xù)監(jiān)管與問責(zé)提供依據(jù),有效遏制國(guó)土違規(guī)行為。

3.礦山監(jiān)管監(jiān)測(cè):打擊盜采行為,保護(hù)生態(tài)環(huán)境

礦山盜采不僅破壞礦產(chǎn)資源,還易引發(fā)水土流失、植被破壞等生態(tài)問題,且多發(fā)生在偏遠(yuǎn)山區(qū)、夜間時(shí)段,傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)難以防范。空地一體化監(jiān)管平臺(tái)通過晝夜巡查與智能識(shí)別,構(gòu)建礦山監(jiān)管的“空中防線”:

白天,無人機(jī)巡查礦山周邊是否有非法開采設(shè)備、運(yùn)輸車輛;夜間,無人機(jī)搭載夜視設(shè)備,識(shí)別礦山區(qū)域的燈光、機(jī)械活動(dòng),捕捉夜間盜采行為。智能算法自動(dòng)區(qū)分正常礦山作業(yè)與非法盜采,避免誤判。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似盜采時(shí),平臺(tái)生成預(yù)警并推送至礦山監(jiān)管部門,同時(shí)記錄盜采位置、現(xiàn)場(chǎng)畫面。執(zhí)法人員可根據(jù)預(yù)警信息快速前往現(xiàn)場(chǎng),制止盜采行為,減少礦產(chǎn)資源損失與生態(tài)破壞。平臺(tái)還會(huì)對(duì)礦山盜采預(yù)警事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析盜采高發(fā)時(shí)段與區(qū)域,為加強(qiáng)監(jiān)管提供參考。

自然資源的智能監(jiān)測(cè),是守護(hù)生態(tài)安全、推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措??盏匾惑w化監(jiān)管平臺(tái)通過“空-地-云”協(xié)同架構(gòu),打破傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)的局限,實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的全域覆蓋、實(shí)時(shí)響應(yīng)與精準(zhǔn)識(shí)別,在光伏運(yùn)維、國(guó)土保護(hù)、礦山監(jiān)管等場(chǎng)景中展現(xiàn)出強(qiáng)大的實(shí)踐價(jià)值。?