自然资源调查监测体系数字化建设

目录

第1章 自然资源调查监测进入新时代 1

1.1 美丽中国建设的新征程 2

1.1.1 美丽中国建设概述 2

1.1.2 自然资源治理现代化是美丽中国建设的基础支撑 3

1.1.3 自然资源统一调查监测是自然资源治理现代化的重要保障 4

1.2 自然资源调查监测体系概述 4

1.2.1 自然资源基本概述 4

1.2.2 自然资源调查监测的方法论 7

1.2.3 自然资源调查监测的发展阶段 10

1.2.4 自然资源调查监测主要任务 14

1.2.5 自然资源调查监测业务体系 17

1.3 数字化浪潮推动自然资源治理现代化 19

1.3.1 信息化与数字化 19

1.3.2 数字化转型概述 20

1.3.3 数字化转型引领治理现代化 21

1.4 自然资源调查监测体系数字化建设的基本条件 21

1.4.1 自然资源管理机构重组 21

1.4.2 自然资源业务重塑 24

1.4.3 自然资源调查监测体系重构 25

1.4.4 自然资源调查监测体系数字化建设的驱动力 27

1.5 自然资源调查监测体系数字化建设的支撑技术 28

1.5.1 空间信息技术 28

1.5.2 人工智能 31

1.5.3 大数据 33

1.5.4 云计算 35

1.5.5 区块链 36

1.5.6 5G 37

1.5.7 物联网 38

第2章 自然资源调查监测体系数字化建设总体规划 40

2.1 规划背景 40

2.1.1 建设需求 40

2.1.2 数字化建设基础 42

2.1.3 主要差距 43

2.2 总体构想 44

2.3 建设原则与总体目标 45

2.3.1 建设原则 45

2.3.2 总体目标 46

2.4 总体规划技术架构 46

2.4.1 结构层次 47

2.4.2 支撑业务 47

2.5 数字化建设内容 48

2.5.1 多维立体协同感知网构建 48

2.5.2 多源时空数据自动化处理体系构建 49

2.5.3 自然资源时空数据库建设 50

2.5.4 成果数据共享服务平台建设 51

2.5.5 标准、安全、运维保障体系建设 52

2.6 业务工程实现内容 53

2.6.1 实现思路 53

2.6.2 自然资源调查 54

2.6.3 自然资源监测 57

2.7 保障措施 59

第3章 自然资源多维立体协同感知网构建 61

3.1 构建背景 61

3.1.1 现状需求 61

3.1.2 基础技术 62

3.1.3 主要差距 66

3.2 构建目标和任务 67

3.2.1 构建目标 67

3.2.2 构建任务 67

3.3 总体设计 68

3.3.1 总体架构 68

3.3.2 基本组成 68

3.3.3 技术路线 69

3.4 天联网 71

3.4.1 主要组成 71

3.4.2 主要特点 75

3.4.3 功能用途 75

3.5 空联网 76

3.5.1 主要组成 76

3.5.2 主要特点 81

3.5.3 功能用途 82

3.6 地联网 82

3.6.1 主要组成 82

3.6.2 主要特点 85

3.6.3 功能用途 86

3.7 人联网 86

3.7.1 主要组成 86

3.7.2 主要特点 87

3.7.3 功能用途 88

3.8 网联网 88

3.8.1 主要组成 88

3.8.2 主要特点 90

3.8.3 功能用途 91

3.9 “互联网+”协同联动平台 91

3.9.1 主要目标 91

3.9.2 主要功能 92

3.9.3 总体架构 93

3.9.4 平台软件架构 94

3.9.5 运行流程 95

3.9.6 平台特点 96

3.9.7 软硬件要求 96

3.10 应用场景 96

3.10.1 高分多模卫星用于建设用地遥感监测 97

3.10.2 实时遥感服务用于自然资源调查监测 98

3.10.3 视频感知设备在自然资源违法监测中的应用 98

3.10.4 基于群智感知技术的自然资源监测数据获取 98

3.10.5 基于互联网的地理空间变化监测 99

3.11 技术发展方向 99

第4章 自然资源多源时空数据自动化处理体系构建 101

4.1 构建背景 101

4.1.1 构建需求 101

4.1.2 已有基础 102

4.1.3 主要差距 105

4.2 构建目标和主要任务 106

4.2.1 构建目标 106

4.2.2 主要任务 106

4.3 总体框架 107

4.3.1 基础设施层 108

4.3.2 数据存储层 108

4.3.3 算法层 108

4.3.4 服务层 108

4.3.5 数据标准与规范体系 108

4.3.6 运行管理与安全保障体系 108

4.4 多源数据高性能计算平台 109

4.4.1 高性能计算平台架构和组成 109

4.4.2 高性能计算集群 111

4.4.3 并行计算框架 112

4.4.4 多源时空数据并行处理策略 113

4.4.5 MapReduce遥感并行算法设计模式 116

4.5 调查监测底图快速生产 117

4.5.1 技术路线 117

4.5.2 时空数据快速清洗 118

4.5.3 DOM底图生产流程 121

4.5.4 三维模型底图生产流程 124

4.5.5 分布式底图快速生产 126

4.6 自然资源影像智能处理 128

4.6.1 自然资源要素自动分类 128

4.6.2 自然资源变化智能提取 136

4.6.3 海量遥感数据的分布式深度学习实现 140

4.7 “互联网+”内外协同处理 142

4.7.1 内外协同数据处理基本流程 142

4.7.2 图像数据快速处理 145

4.7.3 视频数据快速处理 146

4.8 成果数据质检、验证和确权 149

4.8.1 技术路线 149

4.8.2 数据质量检查 150

4.8.3 数据真实性验证 154

4.8.4 数据资产确权 155

4.9 技术发展方向 157

第5章 自然资源时空数据库建设 159

5.1 建设背景 159

5.1.1 建设需求 159

5.1.2 已有基础 160

5.1.3 主要差距 161

5.2 建设目标与任务 162

5.2.1 建设目标 162

5.2.2 建设任务 162

5.3 总体建设方案 163

5.3.1 总体架构 164

5.3.2 数据架构 164

5.3.3 服务架构 166

5.3.4 运行环境 167

5.3.5 政策架构 167

5.4 时空数据库建设内容 168

5.4.1 已有数据内容 169

5.4.2 地表覆盖层建设内容 172

5.4.3 地表基质层建设内容 173

5.4.4 地下资源层建设内容 173

5.4.5 管理层建设内容 173

5.5 时空数据模型建设内容 174

5.5.1 时空数据模型概述 174

5.5.2 自然资源实体模型 177

5.5.3 自然资源三维基底 181

5.6 多源异构数据整合 184

5.6.1 多源异构数据整合概述 184

5.6.2 标准化整合技术 184

5.6.3 整合实施 185

5.7 时空数据库建设 187

5.7.1 技术要求 187

5.7.2 建设原则 188

5.7.3 建设流程 189

5.7.4 概念设计 189

5.7.5 逻辑设计 195

5.7.6 物理设计 201

5.7.7 分数据库建设 203

5.8 数据库管理系统建设 208

5.8.1 总体框架 208

5.8.2 系统构成 210

5.8.3 服务发布系统 210

5.8.4 在线应用系统 211

5.8.5 专业管理系统 212

5.8.6 运维监管系统 213

5.8.7 数据集成与系统配置 213

5.8.8 数据库安全 214

5.9 数据库更新机制 215

5.9.1 数据更新机制 216

5.9.2 数据共享交换方式 216

5.9.3 数据库更新模式 216

5.9.4 数据库更新频次 216

5.10 技术发展方向 217

第6章 自然资源调查监测成果数据共享服务平台建设 219

6.1 建设背景 219

6.1.1 建设需求 219

6.1.2 已有基础 220

6.1.3 主要差距 221

6.2 建设目标和任务 222

6.2.1 建设目标 222

6.2.2 主要任务 222

6.3 总体方案 222

6.3.1 建设原则 223

6.3.2 建设模式 223

6.3.3 总体架构 223

6.3.4 技术架构 227

6.3.5 数据架构 230

6.3.6 共享交换模式 232

6.3.7 关键技术 233

6.4 平台建设内容 234

6.4.1 成果数据共享服务系统 234

6.4.2 大数据挖掘分析服务 240

6.4.3 二三维一体化综合展示服务 245

6.4.4 移动应用服务 250

6.4.5 智能化知识共享服务 251

6.4.6 定制开发服务 256

6.5 系统部署与运行环境 256

6.5.1 系统部署 256

6.5.2 网络环境 258

6.5.3 运维环境 259

6.5.4 安全环境 259

6.6 平台技术发展方向 261

第7章 标准、安全与运维三大保障体系建设 263

7.1 标准、安全与运维体系概述 263

7.1.1 现状分析 263

7.1.2 建设需求 264

7.2 法规制度和标准体系 265

7.2.1 调查监测业务法规制度和标准 265

7.2.2 数字化建设主要法规制度和标准 281

7.2.3 制度标准数字化应用 283

7.3 安全保障体系 284

7.3.1 安全形势 284

7.3.2 安全需求 286

7.3.3 安全管理机制、策略和原则 287

7.3.4 安全保障内容 292

7.4 运行维护体系 306

7.4.1 建设原则 306

7.4.2 运维管理 306

7.4.3 组织保障 309

7.4.4 技术保障 310

7.4.5 人才保障 310

第8章 自然资源基础调查工程 312

8.1 基础调查概述 312

8.1.1 基础调查概况 312

8.1.2 基础调查实施背景 313

8.1.3 主要问题 313

8.1.4 目标与任务 315

8.2 统一基础调查的总体思路 316

8.2.1 技术思路和工作流程 316

8.2.2 主要技术指标 318

8.3 统一分类标准体系 319

8.3.1 历次调查分类标准对比分析 320

8.3.2 分类间的转换与衔接 326

8.3.3 自然资源地表分类方法和标准 331

8.4 遥感数据统筹和DOM制作 334

8.4.1 遥感影像统筹 334

8.4.2 DOM精度指标 335

8.4.3 DOM制作 336

8.5 自然资源要素智能提取和调查底图制作 338

8.5.1 调查界线和控制面积 338

8.5.2 要素提取与底图制作流程 339

8.5.3 人机智能协同要素提取 339

8.5.4 基础调查底图制作 342

8.6 自然资源现状和权属调查 343

8.6.1 自然资源现状调查 343

8.6.2 自然资源权属调查 344

8.6.3 调查方式与“互联网+”举证 344

8.7 基础调查数据库建设 346

8.7.1 数据库建设内容 346

8.7.2 数据库建设要求 346

8.7.3 数据库建设流程 347

8.7.4 数据库建设与管理系统建设 347

8.8 统一时点更新 348

8.8.1 更新时点与主要任务 349

8.8.2 更新调查要求及方法 349

8.8.3 数据库增量更新 349

8.9 统计分析与共享应用 350

8.9.1 超大体量时空数据快速统计分析评价 350

8.9.2 二三维可视化展示 351

8.9.3 数据共享与服务 351

8.10 数据质量控制 352

8.10.1 质量控制目标和任务 352

8.10.2 质量控制原则 352

8.10.3 质量控制内容和方法 353

8.11 基础调查技术发展趋势 356

第9章 自然资源专项调查工程 358

9.1 专项调查概述 358

9.1.1 自然资源精细化管理需要专项调查 358

9.1.2 专项调查与基础调查的关系 358

9.1.3 专项调查已有工作基础 359

9.1.4 专项调查主要技术问题 362

9.2 主要任务与总体框架 363

9.2.1 专项调查主要任务 363

9.2.2 专项调查技术框架 365

9.2.3 各类专项调查主要技术流程 366

9.3 耕地资源调查评价 370

9.3.1 主要调查内容与技术框架 370

9.3.2 基础业务资料和多源遥感影像统筹 370

9.3.3 种植结构快速提取与调查底图制作 373

9.3.4 土壤属性信息快速获取 377

9.3.5 耕地资源时空数据库建设 382

9.3.6 耕地质量等级评价与系统实现 382

9.4 森林资源综合调查 383

9.4.1 主要调查内容 384

9.4.2 森林资源综合调查技术路线 384

9.4.3 基础业务资料和多源遥感影像统筹 385

9.4.4 调查底图快速制作 386

9.4.5 森林资源信息的快速获取 389

9.4.6 森林资源调查数据统计汇总 392

9.4.7 森林资源调查数据库建设 393

9.4.8 森林质量评价与系统实现 393

9.5 海洋空间资源综合调查 394

9.5.1 主要调查内容与技术框架 395

9.5.2 基础业务资料和多源遥感数据统筹 395

9.5.3 陆海统一空间基准 397

9.5.4 海岸线信息快速提取 400

9.5.5 潮间带遥感信息快速提取 405

9.5.6 海底地形数据快速获取 406

9.5.7 海洋空间资源数据库建设 409

9.5.8 海洋空间资源承载能力评估与系统实现 410

9.6 专项调查技术发展趋势 411

第10章 自然资源监测工程 413

10.1 概述 413

10.1.1 自然资源监测与调查的区别 413

10.1.2 已有工作基础 414

10.1.3 现实问题 416

10.1.4 主要差距 417

10.2 监测任务和流程 418

10.2.1 监测任务 418

10.2.2 监测流程 420

10.2.3 监测技术流程 421

10.2.4 主要业务监测技术流程 422

10.3 耕地资源监测 423

10.3.1 耕地资源常规监测 423

10.3.2 耕地质量分类监测 429

10.3.3 较为基本农田监测 433

10.3.4 监测成果共享应用 440

10.4 建设用地全生命周期动态监测 441

10.4.1 概述 441

10.4.2 基础数据收集及处理 444

10.4.3 新增建设用地提取 444

10.4.4 “互联网+”外业核实 447

10.4.5 监测成果整理和分析 447

10.4.6 数据库建设 450

10.4.7 监测成果应用 451

10.5 自然资源应急监测 451

10.5.1 概述 451

10.5.2 应急监测任务响应及启动 453

10.5.3 应急监测数据协同实时采集 453

10.5.4 应急监测数据处理 455

10.5.5 应急监测专题图快速制作 458

10.5.6 应急监测数据库建设 461

10.5.7 应急监测类型 462

10.6 自然资源监测技术发展趋势 463

第11章 自然资源调查监测体系数字化建设案例 464

11.1 智能UAV调查监测数据采集系统 464

11.1.1 系统建设背景 464

11.1.2 系统结构 464

11.1.3 系统应用背景 466

11.1.4 系统技术路线 467

11.1.5 系统外业数据获取 468

11.1.6 系统内业数据处理 470

11.1.7 系统应用优势 474

11.1.8 建设单位介绍 475

11.2 中航时固定翼无人机航空应急测绘系统 475

11.2.1 系统简介 475

11.2.2 建设目标、思路与业务流程 476

11.2.3 系统架构 477

11.2.4 系统设计 479

11.2.5 系统功能及应用 479
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