自然资源管理中通导遥一体化技术

赵京军

临朐县自然资源和规划局九山自然资源和规划所 山东 潍坊 262600

引言

中国幅员辽阔,物产丰富,由于地势地形环境非常复杂,所以传统自然资源管理技术往往很难发挥出应有的作用,而借助通导遥一体化技术,则能在自然资源监管、数据采集等多个方面实现全天候管理,大幅提高自然资源管理效果。而且通导遥一体化作为科学技术发展所带来的产物,未来还具有十分光明的发展前景。因此,有必要对自然资源管理中的通导遥一体化技术进行研究。

一、通导遥一体化技术的发展背景

为了全面贯彻政府对自然资源工作提出的要求,并满足自然资源部的“两统一”职责,加强对自然资源的保护,就必须对自然资源管理进行优化。在2019年末,我国发射了高分七号卫星,国家自然资源部门的卫星数量达到了10颗,10颗卫星可以结合自然资源的特点来进行更加全面的资源的观测。而且通过打造集高光谱、热红外等多种观测方式的卫星观测平台,这也代表了我国逐渐完善了能够实现全天候、全覆盖的自然资源遥感体系。

就目前而言,我国针对遥感影像的应用领域有很多,而在自然资源领域,则更加倾向于以高分辨率的卫星来获取自然地物数据,并针对性开展自然目标检测。在遥感技术应用的早期阶段,我国往往会结合纹理特征等各种数据信息来开展半自动、自动化数据采集,在技术制约下,所采集到的自然数据的时效性、精确度往往无法完全满足自然资源管理的需求。而随着遥感数据的不断增长,如今遥感技术下的自然资源数据精度与数据时效性都已经有了提升。若能够借助通导遥一体化技术来进一步构建自然资源管理体系,就可以综合5G、区块链等时下热点技术来全面优化自然资源管理模式。借助通导遥一体化技术,可以让自然资源管理期间的数据获取、处理、分发、服务变得更加简单,而且以卫星为核心的空间技术将会变得越来越成熟,这也将为未来自然资源管理的发展奠定良好的发展基础。

二、通导遥一体化技术分析

(一)卫星通信技术分析

卫星通信是在轨卫星正式投入应用的重要发展领域,而且随着商业通信卫星的不断增加,卫星的通信效果将会不断提升。就目前而言,通信卫星在发展过程中,逐渐呈现出了以高通量与中低轨小卫星星座为主导的发展趋势,高通量卫星具有多点波束以及通信容量灵活的优势,在使用期间能够有效降低单位带宽价格。而能够组成卫星星座的中低轨小卫星,则具有成本低、数量多的使用优势。在两类卫星的不断发展中,“万物互联”成为了现实,即便是偏远地区,同样可以实现网络覆盖与宽带接入。行云工程是我国第一个自主投资的低轨宽带卫星星座,共计可以发射80颗低轨通信卫星,借助卫星能够从全球范围实现对物联网信息与传感器的连接[1]。通过打造天基物联网,可以大幅提高通信覆盖面,避免出现数据传输盲区的情况。

(二)卫星导航

卫星导航的核心作用就是能够为地面、空中、海洋用户全天候提供位置服务,借助导航卫星可以有效获取移动终端用户的坐标位置信息。而且卫星导航作为物联网的核心支撑,还可以借助卫星导航来进一步加强物联网平台的运营效果。现如今,北斗导航系统作为全球四大卫星导航系统之一,在三步走的发展战略下,如今已经能够为全球的用户提高位置导航服务。

(三)遥感信息技术

遥感技术是一种对地观测的重要方式,能够在保证观测范围的同时实现全天候观测,因此在面对自然资源管理时,遥感技术具有极高的价值,通过遥感技术能够有效实现大面积林地监管、森林参数测算等任务。而且根据自然资源管理需求的不同,还可以采用不同的遥感技术来进行监测。近些年随着遥感技术的持续发展,我国相继发射了多个系列的遥感卫星,因此在加强通导遥一体化工作时,完全可以开展多元化遥感观测,以此来让自然资源数据变得更加多元化。

(四)5G背景下的通导遥一体化模式

第五代移动通信技术具有传输速率高、低延时等优势,因为5G带有极强的性能优势,所以可以在通导遥一体化中发挥出极高的价值。从自然资源管理角度出发,5G技术背景下的通导遥一体化能够自然资源管理期间的数据处理效率、精度得到大幅提高。例如导航定位精度就可以在5G技术的支持下顺利达到亚米级。5G网络自2013年提出后,近十年在国内的发展速度极快,通过持续部署5G网络基建,全面发展移动通信与卫星技术的结合已经成为了空间技术的未来发展趋势[2]。就目前而言,我国开通的5G基站数量已经达到了全球第一,因此只要能够结合5G技术的性能优势,就可以从空间信息技术角度进一步强化数据服务能力,进而让自然资源管理与其他行业的发展变得更加顺利。

从技术层面出发,卫星技术可以与5G技术进行优势互补,为了发挥5G技术的性能优势,就需要大量布5G基站,但不是所有地区都能够满足布设5G基站的条件,很多偏远山区、林地等地区往往并不适合布设基站,而且在自然资源管理期间,这些地区属于开展管理时的主要地域。因此要适当结合卫星技术来对难以布置基站的地区作补充。与此同时,通信卫星数据传输速率与数据容量有限,而且相较于5G通信具有更高的时延,因此同样要借助5G技术来进一步强化通信能力。遥感卫星可以借助中继卫星来实现数据信息的下行传递。通过结合5G网络来形成覆盖全国的通信网络,可以建设多源卫星来实现对地数据观测,以此来满足卫星数据的采集、处理等工作。

三、通导遥一体化技术在自然资源管理中的技术框架

为了加强自然资源管理能力,可以从数据获取、处理等多个角度来提高管理效果。在通导遥一体化技术的作用下,可以对自然资源管理期间的确权登记等内容进行全方位优化。除此之外,在大数据融合背景下,还可以进一步加强数据获取能力,通过海量数据为日后的自然资源管理工作提供足够的数据支持。

(一)建立多源遥感数据体系

在通导遥一体化技术的支持下,可以充分利用5G网络的技术优势来打造多源遥感数据传输体系,以此来解决传统自然资源管理存在的数据精度低、处理效果差等问题。通过构建多源遥感数据体系,完全可以实现对各种自然数据的高效瞬时采集,以此来让各种数据得以在第一时间得到处理。

(二)北斗网格码技术的区域化应用

在通导遥一体化理念下,可以将北斗网格码技术作为核心,以此来集中建立空间区位编码模型并制定自然资源编码规范。在面对各种自然资源遥感数据时,可以适当结合空间位置以及时间信息与其他具有关联性的数据来统一网格化编码。在此期间,可以适当采用空间数据检索引擎来优化区域编码的算法,这样便能够实现对自然资源数据的动态管理与维护,并完成对自然资源数据的调度与检索。

(三)自然资源管理数据链路分析

在自然资源管理期间,确权登记等业务必然需要面对数据风险、监管难度大等问题,在5G+区块链的支撑下,可以通过部署节点服务器,以此来实现业务数据管理与共享。在此期间,还可以构建自然资源资产信息链以及数据加密等机制,在提高数据信息安全性的同时提高数据信息的管理效率[3]。

(四)自然资源智能化体系

在自然资源管理中,可以结合不同的业务来开展数据处理,通过联合区域网平差技术可以大幅提高异源数据的融合分类效果。与此同时,在通导遥一体化技术支持下,还可以利用深度学习算法来打造自然资源数据的智能化处理模型,以此来增强自然资源数据的整体利用率。除此之外,通过对通导遥的技术优势进行分析,还可以开发在线数据信息的获取能力,通过在线获取、处理、分析自然资源数据,能够让自然资源数据发挥出应有的价值,而且所有数据都能够分发到一体化云服务系统中。

四、自然资源管理通导遥一体化终端功能分析

自然资源管理是坚持可持续发展理念期间的重要环节,通过对各个地区的自然资源进行核查与监管,能够及时发现自然资源存在的潜在问题,并对自然灾害进行预警。借助通导遥一体化技术,可以让自然资源管理效果得到进一步提高,通过对通导遥一体化终端功能进行分析,能够让通导遥一体化技术发挥出其真正的价值。

(一)自然资源地图功能

在自然资源管理期间,借助通导遥一体化体系能够打造终端平台,地图功能作为辅助判断自然资源情况的重要一环,可以对树木等自然资源进行分级分类显示,必要时还可以通过对地图进行基本操作来进一步掌握自然资源的实际情况。在自然资源管理期间,有时需要对自然资源进行巡护与管理,所有的巡护路线与自然资源的情况都将会记录到巡护轨迹中。由于自然资源管理的覆盖面积非常广,还可以借助地图功能来开展自然资源导航并规划前进路线,以此来让自然资源管理工作开展的更加顺利。

(二)自然资源巡护管理

通导遥一体化系统终端在用户登陆时,需要建立身份验证体系,通过单位、工号等数据来明确登陆者的身份信息,可以赋予人们不同的自然资源管理权限。而且在锁定登陆人员后,还可以对其资源查询轨迹进行了解,以此来让各项自然资源管理工作得以更好地进行。在自然资源巡护阶段,所有的巡护范围都将会在系统中标明,而且在巡护完成后,巡护工作还将会留下历史记录,以此来为后续管理工作提供帮助[4]。

(三)自然资源管理数据传输

在通导遥一体化技术的支撑下,终端平台完全能够满足人们开展自然资源管理时的数据传输需求。在自然资源管理期间,很多时候都需要接收上级部门的管理信息与下级部门各种数据信息,所以通导遥一体化终端必须具有信息提醒功能。而且因为自然资源管理往往需要涉及野外作业,所以在面对各种野外突发情况,还要能够进行紧急呼救。除此之外,还需要打破人们相互之间的沟通渠道,确保在遇到紧急情况时能够及时进行通信交流,借助通导遥一体化技术完全可以实现远程调度。

在终端平台进行相互之间的沟通交流只是最为简单的横向交流模式,而在面对自然资源管理中的各种中药材事件时,则要在终端平台建立起具有强大稳定性的纵向数据传输体系。例如自然资源记录、野生动植物信息等。在开展自然资源管理期间,很多时候都会遇到亟待解决的自然管理问题,在遇到林地破坏、滥砍滥伐等不当自然资源问题时,可以及时进行上报。而在面对森林火灾、野生动植物损害等情况时,同样能够借助终端平台来进行上报处理。除此之外,数据传输还能够借助5G技术与人工智能等技术在野外进行数据服务,例如通过低时延的实时数据处理,可以智能识别上传照片中的动植物种类,这样可以让自然资源管理工作的开展变得更加流畅。

(四)时空信息云服务平台

在通导遥一体化的支持下,终端平台可以借助云技术来打造云平台,并利用时空数据可视化等各种技术来对海量自然资源数据进行高效管理。由于自然数据管理将会积累海量数据,所以为了提高数据利用率,要借助数据加载系统来进行数据录入,并初步筛选无用数据信息。借助图像管理系统,可以通过几何、辐射校正等方式来提高自然资源图像数据的分辨率,进而提高终端平台的数据服务体验。为了让自然资源管理工作变得更加细致,可以针对自然资源的需求来打造不同的管理分类[5]。通过对自然资源管理的业务进行分组管理,并整合同组自然资源的相关数据,能建立起并行数据处理体系,以此来提高终端平台的数据响应速度。在通导遥一体化技术中,自然资源管理可以将天地图作为地图,并通过叠加遥感数据的方式来为用户提供更加灵活的数据模式,用户可以通过图层操作来从多个角度对自然资源管理数据进行使用。除此之外,通导遥一体化终端平台可以实现对遥感数据的检索与提取,各种数据可以结合用户的需求来进行关联使用,因此自然资源管理效果将会得到进一步提高。在打造云平台的过程中,还可以适当结合机器学习与智能技术来为用户提供定制服务,因此用户完全可以从需求角度入手来选择适合自己的自然资源管理模式。

结论

总而言之,自然资源管理是保护生态环境,维持自然生态平衡不可缺少的重要一环,通过在自然资源管理中融入通导遥一体化技术,可以借助通导遥一体化技术来提高数据管理质量。相信随着更多人意识到通导遥一体化技术的价值,通导遥一体化技术将会变得更加完善。